ترانزیستور BJT چیست؟ بررسی انواع ترانزیستور دو قطبی
نخستین ترانزیستور در سال 1947 و توسط شاکلی، باردن و برتین اختراع شد. اگر در ساختار لغت ترانزیستور نیک بنگریم از دو واژه، با معنای “انتقال” و “مقاومت” تشکیل شده است که این خود بیانگر عملکرد کلی این تجهیز می باشد که طی آن سیگنال ورودی از یک جریان با مقاومت پایین به یک جریان با مقاومت بالا منتقل می شود. در ادامه مطلب با ترانزیستور BJT چیست؟ و اطلاعات تکمیلی آن با ما همراه باشید.
ترانزیستور BJT چیست ؟
ترانزیستور BJT مخفف چیست؟ BJT مخفف Bipolar Junction Transistor می باشد. ترانزیستورهای BJT یا همان ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی، قطعه ای نیمه هادی با سه ترمینال می باشد که شامل دو پیوند P-N بوده و توانایی تقویت سیگنال هال را دارد. این ترانزیستور یک قطعه کنترل جریان می باشد. همانگونه که پیشتر گفتیم این قطعه سه ترمینال دارد که این سه ترمینال به ترتیب بیس (پایه = Base)، کلکتور (جمع کننده = Collector) و امیتر (منتشر کننده = Emitter ) می باشند.
لازمه آنکه از این دسته از ترانزیستورها به عنوان سوییچ، تقویت کننده و … استفاده کنیم آن است که ولتاژ DC مصرفی توسط ترانزیستور را از طریق یک منبع خارجی تامین کنیم ، این عمل (تغذیه ولتاژ DC پایه های ترانزیستور) بایاس ترانزیستور نام دارد.
برخی از ترانزیستور ها عبارتند از :
آرایش ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی :
از آنجا که ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی، قطعه ای است با سه ترمینال پس جهت اتصال در هر مدار الکتریکی سه شیوه برای بکارگیری این ترانزیستورها وجود دارد. هر کدام از این سه شیوه که مد نظر قرارگیرد، به سیگنال های ورودی به مدار پاسخی متفاوت می دهد.
برای دریافت اطلاعات کامل در رابطه با ترانزیستور FET یا همان mosfet روی لینک کلیک کنید.
آرایش های مختلف این قطعه در مدار به شرح زیر است:
- آرایش امیتر مشترک:
در این آرایش همانگونه که از نام آن پیداست آنچه در میان ورودی مدار و خروجی آن مشترک می باشد پایه امیتر است. این آرایش تقریبا پرکاربردترین آرایش در میان سه آرایش مورد اشاره می باشد. این آرایش هم بهره ولتاژ دارد هم بهره جریان.
- آرایش بیس مشترک :
آنچه در این آرایش میان ورودی و خروجی مدار مشترک است پایه بیس می باشد. در این آرایش بهره جریان وجود ندارد اما بهره ولتاژ وجود دارد.
- آرایش کلکتور مشترک :
آنگونه که از عنوان این آرایش مشخص است در این آرایش کلکتور به عنوان پایه مشترک درنظر گرفته می شود. در این آرایش بهره ولتاژ وجود نداشته و بهره جریان وجود دارد.
برای مشاهده انواع ترانزیستور اینجا را کلیک کنید.
انواع ترانزیستور BJT
انواع ترانزیستور BJT چیست ؟ اگر در نظر باشد ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی را بر مبنای ساختار داخلی دسته بندی نماییم، می توان گفت دو نوع ترانزیستور BJT وجود دارد:
ترانزیستور PNP چیست؟
در این دوع از ترانزیستورها، قطعه نیمه هادی n-type در میان دو نیمه هادی p-type قرار دارد. در این نوع از ترانزیستورها هر کدام از دو بخش نیمه هادی n-type به ترتیب نقش امیتر و کلکتور را ایفا می کند و بخش n-type نقش بیس را بر عهده دارد.
ترانزیستور PNP شامل دو ناحیه از جنس نیمه‌هادی نوع P است که بین آن‌ها یک لایه نازک از جنس نیمه هادی نوع N قرار دارد. در این نوع ترانزیستور:
- امیتر دارای حفره های زیادی است که نقش انتقال جریان را دارند.
- کلکتور الکترون ها را جمع آوری می‌کند.
- با اعمال ولتاژ منفی به بیس، ترانزیستور روشن می شود و جریان از امیتر به کلکتور برقرار می شود.
در یک ترانزیستور PNP، برعکس نوع NPN، جریان اصلی از امیتر به کلکتور و با قطبیت ولتاژ معکوس برقرار می شود.
ترانزیستور NPN چیست؟
این دسته از ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی نیز تقریبا همانند دسته قبل می باشند با این تفاوت که تمامی نکاتی که در مورد نیمه هادی های نوع قبل بود باید به صورت عکس در نظر گرفته شود. جمله اخیر به آن معنا است که در این نوع از ترانزیستورها نیمه هادی P-type در میان دو نیمه هادی n-type قرار دارد و نیمه هادی p-type نقش بیس را برعهده داشته و دو نیمه هادی n-type نقش امیتر و کلکتور را ایفا می نمایند. در این نوع از ترانزیستورهای BJT جریان ورودی به ترانزیستور را مثبت و جریان خروجی از آن را منفی درنظر میگیریم.
ترانزیستور NPN شامل دو ناحیه از جنس نیمه هادی نوع N است که بین آن‌ها یک لایه نازک از نیمه‌هادی نوع P قرار دارد. در این نوع ترانزیستور:
- امیتر دارای الکترون‌های آزاد زیادی است و نقش فرستنده الکترون را دارد.
- کلکتور وظیفه جمع آوری این الکترون‌ها را دارد.
- بیس جریان کوچکی دریافت می‌کند که باعث می‌شود جریان بزرگ‌تری بین کلکتور و امیتر برقرار شود.
به زبان ساده، در یک ترانزیستور NPN، زمانی که ولتاژ مثبت به پایه بیس اعمال شود، جریان بین امیتر و کلکتور برقرار می‌شود و ترانزیستور روشن می‌شود.
تفاوت ترانزیستور NPN و PNP
ترانزیستورهای NPN و PNP در مدارهای مختلف برای تقویت سیگنال ها و سوئیچینگ سیگنال ها به کار می‌روند. از آن ها در تقویت کننده ها، مدارهای دیجیتال و سوئیچینگ های جریان استفاده می شود. در مدارهای دیجیتال، ترانزیستورها به عنوان سوئیچ هایی برای روشن یا خاموش کردن یک مدار عمل می کنند.
- جهت جریان: در ترانزیستور NPN، الکترون ها از امیتر به کانون حرکت می کنند و در PNP، حفره ها از امیتر به کانون حرکت می کنند.
- نوع ولتاژ بیس: در NPN، ولتاژ مثبت به پایه بیس نیاز است تا جریان عبوری ایجاد شود، اما در PNP، ولتاژ منفی به بیس نیاز است.
- استفاده در مدارها: ترانزیستورهای NPN معمولاً بیشتر از ترانزیستورهای PNP در مدارها استفاده می‌شوند، زیرا عملکرد آن‌ها سریع تر و پایدارتر است.
کاربرد ترانزیستورهای bjt چیست ؟
کاربرد ترانزیستور BJT چیست؟ همانگونه که در ابتدای متن گفتیم، ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی به عنوان سوئیچ، فیلتر و آمپلیفایر یا همان تقویت کننده و حتی اسیلاتور(نوسان ساز) استفاده می شوند. از دیگر کاربردهای این قطعات می توان به موارد زیر نیز اشاره نمود:
- استفاده به عنوان دتکتور که با عنوان دمدولاتور(تفکیک کننده) نیز از آن یاد می شود.
- از دیگر کاربردهای BJT می توان استفاده از این ترانزیستورها در مدارهای برش جهت شکل دهی به امواج اشاره نمود.
- یکی دیگر از کاربردهای ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی بهره گیری از این ترانزیستورها در مدارهای منطقی و مدارهای سوئیچینگ می باشد.
افزودن دیدگاه