ترانزیستور چگونه کار می کند + ویدیو

مغز انسان دارای 100 میلیارد سلول است که به ما اجازه می دهند چیزها را به یاد بیاوریم. به همین ترتیب، یک کامپیوتر حاوی میلیاردها سلول مینیاتوری به نام ترانزیستور است. ترانزیستور نیمه هادی است که از سیلیکون، یک ترکیب شیمیایی که معمولا در شن یافت می شود، ساخته شده است. ترانزیستورها از زمانی که برای اولین بار اختراع شدند، صنایع الکترونیک را متحول کردند. در سال 1947 توسط جان باردین، والتر هاوسر براتین و ویلیام شاکلی اختراع شد. در این مقاله به تفصیل درباره ترانزیستورها و اینکه ترانزیستور چگونه کار می کند صحبت خواهیم کرد.

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور یک قطعه الکترونیکی است که در مدارها برای تقویت یا سوئیچ کردن سیگنال های الکتریکی یا قدرت استفاده می شود و به آن اجازه می دهد در مجموعه وسیعی از دستگاه های الکترونیکی استفاده شود.ترانزیستور چگونه کار میکند، یک ترانزیستور از دو دیود PN تشکیل شده است که پشت به هم وصل شده اند. دارای سه ترمینال به نام های امیتر، بیس و کلکتور. ایده اصلی پشت ترانزیستور این است که به شما امکان می دهد جریان را از طریق یک کانال با تغییر شدت جریان بسیار کمتری که از کانال دوم می گذرد کنترل کنید.

پایه های ترانزیستور

همانطور که در بخش قبل بحث شد ترانزیستور چگونه کار می کند ، یک ترانزیستور از سه پایه تشکیل شده است: امیتر ، کلکتور و بیس . در این بخش، عملکردهای هر ترمینال را به تفصیل مورد بحث قرار می دهیم.

بیس به عنوان یک بخش کنترل کننده دروازه برای یک منبع الکتریکی بزرگتر عمل می کند. کلکتور منبع برق بزرگتر است و خروجی آن منبع امیتر است. جریان عبوری از کلکتور را می توان با ارسال سطوح مختلف جریان به پایه بیس تنظیم کرد. به این ترتیب می توان از مقدار بسیار کمی جریان برای کنترل مقدار زیادی جریان مانند تقویت کننده ها استفاده کرد. ترانزیستور به عنوان سوئیچ یا تقویت کننده در مدارات الکترونیکی کار می کند.

انواع ترانزیستور ها و کاربردهای آنها

ترانزیستورها انواع مختلفی دارند و هر ترانزیستور در کاربرد آن تخصص دارد. اما طبقه بندی اصلی ترانزیستورها به شرح زیر است:

در چند بخش بعدی، اجازه دهید این ترانزیستورها و اینکه ترانزیستور چگونه کار می کند را به طور مفصل بررسی کنیم.

ترانزیستور اتصال دو قطبی

یک ترانزیستور اتصال دوقطبی، که به اختصار BJT نامیده می شود، ترانزیستور چگونه کار می کند ،یک قطعه کنترل کننده با جریان است که از دو اتصال PN برای عملکرد خود تشکیل شده است و به دو صورت NPN و PNP پیکربندی شده است . در بین این دو، ترانزیستور NPN برای راحتی بیشتر ترجیح داده می شود. ترانزیستور NPN با قرار گرفتن یک ماده از نوع p بین دو ماده از نوع n ساخته می شود. به همین ترتیب، ترانزیستور PNP با قرار گرفتن یک ماده از نوع n بین دو ماده از نوع p ساخته می شود.

ترانزیستور اثر میدانی

ترانزیستور اثر میدانی که به اختصار FET نامیده می شود، ترانزیستور چگونه کار می کند ، یک قطعه کنترل کننده با ولتاژ است، بر خلاف BJT که یک دستگاه کنترل جریان است. FET یک دستگاه تک قطبی است ، به این معنی که از مواد نوع p یا n به عنوان بستر اصلی ساخته شده است. یکی از مزایای بسیار آن این است که امپدانس ورودی بسیار بالایی دارد. مزایای بسیار دیگری مانند اتلاف حرارت کم و مصرف برق کم نیز دارد.

ترانزیستور اتصال دوقطبی در مقابل ترانزیستور اثر میدانی

اکنون، اجازه دهید تفاوت های مختلف بین BJT و FET را بررسی کنیم:

به عنوان یک تقویت کننده و یک سوئیچ ترانزیستور چگونه کار می کند

ترانزیستور می تواند به عنوان یک تقویت کننده انرژی عمل می کند.ترانزیستور چگونه کار می کند ، مثال ساده استفاده از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده سمعک می باشد. سمعک از یک میکروفون کوچک تشکیل شده است که صداهای دنیای شما را می گیرد و آنها را به جریان های الکتریکی تبدیل می کند.این جریان های الکتریکی وارد ترانزیستور شده و ترانزیستور آنها را تقویت می‌کند و صدای بسیار بلندتری را در اطراف خود می‌شنوید.

ترانزیستورها به عنوان سوئیچ نیز کار می کنند. ترانزیستور چگونه کار می کند ،جریان الکتریکی کوچکی که از یک قسمت ترانزیستور می گذرد می تواند جریان بسیار بیشتری را از قسمت دیگر عبور دهد. همه تراشه های کامپیوتری اینگونه کار می کنند. به عنوان مثال، یک تراشه حافظه شامل صدها ترانزیستور است که هر کدام را می توان به صورت جداگانه روشن یا خاموش کرد. از آنجایی که هر ترانزیستور می تواند در دو حالت مجزا باشد، می تواند دو عدد صفر و یک را جداگانه ذخیره کند. یک تراشه می تواند میلیاردها صفر و یک را با میلیاردها ترانزیستور و به همان تعداد حرف و اعداد ذخیره کند.

کاربردهای ترانزیستور

مواد نیمه رسانا کار ترانزیستور را ممکن می کند.ترانزیستور چگونه کار می کند ، بسیاری از شما باید با مواد رسانای الکتریکی و نارسانا آشنا باشید. فلزات معمولاً رسانا در نظر گرفته می شوند. چیزهایی مانند پلاستیک، چوب، سرامیک و شیشه عایق یا نارسانا هستند. تیمی از دانشمندان کشف کردند که چگونه می توان انواع خاصی از کریستال ها را آزمایش کرد و از آنها به عنوان ابزار کنترل الکترونیکی با بهره برداری از خواص نیمه رسانا آنها استفاده کرد.

درکلید حرارتی ترانزیستور چگونه کار می کند

• ترمیستور یکی از مهمترین اجزای مدار یک کلید حرارتی است که یک نوع مقاومت است که به دمای محیط پاسخ می دهد. مقاومت آن در هنگام بالا بودن دما کاهش می یابد و بالعکس.
• هنگامی که گرما به ترمیستور اعمال می شود، مقاومت ترمیستور کاهش می یابد و سهم بیشتری از ولتاژ تغذیه در این مقاومت کاهش می یابد و جریان بیس افزایش یافته و به دنبال آن جریان کلکتور افزایش می یابد. در نتیجه یک لامپ روشن می شود و یا آژیر به صدا در می آید.
• این مدارهای خاص عمدتاً در سیستم اعلام حریق استفاده می شوند.

در مدارهای مجتمع ترانزیستور چگونه کار می کند

• مدارهای مجتمع متشکل از مقاومت ها، ترانزیستورها، دیودها و خازن ها هستند که با یک تراشه نازک به اندازه ویفر سیلیکونی به نام ریزتراشه ترکیب شده اند.
• مدارهای مجتمع انرژی الکتریکی کمتری مصرف می کنند، فضای کوچکی را اشغال می کنند که اندازه مدار را کاهش می دهد و با هزینه کم قابل ساخت هستند.

برای کسب اطلاعات بیشتر روی مونتاژ برد الکترونیکی و یا طراحی برد الکترونیکی کلیک کنید.