ترانزیستور چیست ؟

در دهه‌های گذشته، علم الکترونیک با پیشرفت فراوان خود، تأثیر زیادی بر تکنولوژی و زندگی روزمره افراد گذاشته است. از آنجا که عمدهٔ دستاوردهای این علم در دامنهٔ انتقال و پردازش اطلاعات قرار دارد، توسعه و بهبود عناصر الکترونیکی بسیار حائز اهمیت بوده و یکی از این عناصر کلیدی، ترانزیستور است.

ترانزیستور به عنوان یکی از مهم ترین قطعات الکترونیکی است و به عنوان یک قطعه کنترلی حیاتی و مهم در قطعات برد الکترونیکی به شمار می رود. ترانزیستور به‌عنوان ابزاری اساسی در برد الکترونیکی، نقش مهمی در تقویت سیگنال‌های الکتریکی، سوئیچ‌کردن و ایجاد تغییرات در جریان الکتریکی دارد. این قطعه کوچک به دلیل قابلیت کنترل قدرت الکتریکی با ولتاژهای کم و انجام عملیات الکترونیکی پیچیده، به سرعت در تکنولوژی مدرن رشد کرده و توسط مهندسان الکترونیک در طراحی انواع دستگاه‌ها مورداستفاده قرار می گیرد.

برای خرید ترانزیستور لازم است در مورد آن اطلاعات کاملی داشته باشید. در این مقاله بررسی می کنیم که ترانزیستور چیست و چه کاربردی دارد؟ همچنین در مورد انواع ترانزیستور و نحوه تست ترانزیستور با مولتی متر نیز توضیح می دهیم.

ترانزیستور به زبان ساده

ترانزیستور یک قطعه الکترونیکی است، که به عنوان سوئیچ یا تقویت‌کننده سیگنال الکتریکی عمل می‌کند. این دستگاه از سه لایهٔ نیمه‌هادی تشکیل شده است: لایهٔ نوع N (مثبت)، لایهٔ نوع P (منفی) و لایهٔ نوع N یا P دیگر (که به ترتیب به عنوان کلکتور، بیس و امیتر شناخته می‌شوند).

کارکرد اصلی ترانزیستور بر اساس جریان الکتریکی است که از امیتر به کلکتور جاری می‌شود و با اعمال ولتاژ به بیس این جریان از امیتر به کلکتور کنترل می‌شود. این ویژگی به ترانزیستور این امکان را می‌دهد که به عنوان یک سوئیچ یا تقویت‌کننده سیگنال الکتریکی عمل کند.

شاید برای شما جالب باشد: نام قطعات الکترونیکی با عکس

کاربرد ترانزیستور

برای اینکه بتوانید به درستی از ترانزیستور در مدار الکترونیکی استفاده کنید، باید بدانید که ترانزیستور چیست و چه کاربردی دارد؟ ترانزیستور کاربرد های زیادی دارد از جمله :

• در تقویت کننده ها (تقویت جریان)
• در تثبیت کننده ها
• به عنوان سوییچ استفاده میشود. (سوئیچ = کلید)
• در نوسان سازها (در مدارات اسیلاتور)
• در مدارات آشکارساز
• در مخلوط کننده ها (مدارات میکسر)

ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد.
در مدارات آنالوگ ترانزیستور در حالت فعال کار می‌کند و می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و… استفاده کرد.
و در مدارات دیجیتال ترانزیستور در دو ناحیه قطع و اشباع فعالیت می‌کند که می‌توان از این حالت ترانزیستور در پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و… استفاده کرد.

مزایای ترانزیستور چیست؟

قبل از اختراع ترانزیستور از لامپ های خلا استفاده می شد. با ظهور ترانزیستور، که آنرا بزرگترین اختراع قرن بیستم می دانند، راه برای پیشرفت های الکترونیکی باز شد. امروزه هر دستگاه الکترونیکی حداقل از یک ترانزیستور به عنوان اجزای اصلی برخوردار است. ترانزیستور ها واحد سازنده تراشه ها هستند. رایانه و تلفن همراه و سایر دستگاه های الکترونیکی بدون ترانزیستورها وجود نداشتند .ترانزیستور مانند تجهیزات مخابراتی و سایر قطعات برد الکترونیکی از مزیت های بیشماری برخوردار است. در ادامه به بررسی مزایای ترانزیستورها می پردازیم: 

• اندازه کوچک: ترانزیستورها به دلیل اندازه کوچک خود، امکان ادغام بسیاری از آنها در یک تراشه را فراهم می‌کنند. این ویژگی، اجازه می‌دهد تا دستگاه‌ها و مدارات الکترونیکی به صورت کوچکتر، سبکتر و کارآمدتری طراحی شوند.
• مصرف انرژی کم: ترانزیستورها مصرف انرژی کمتری نسبت به قطعات الکترونیکی سنتی دارند. این ویژگی برای دستگاه‌های قابل حمل مانند تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ‌ها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی اهمیت زیادی دارد.
• سرعت بالا: ترانزیستورها به دلیل واکنش سریع به تغییرات ولتاژ و جریان، سرعت بالایی در انتقال اطلاعات دارند. این خصوصیت آنها را به انتخاب مناسبی برای کاربردهایی که نیاز به پردازش سریع داده دارند، می‌کند.
• پایداری و قابلیت اطمینان: ترانزیستورها معمولاً دارای عمر مفید طولانی و پایداری بالایی هستند. این ویژگی‌ها آنها را مناسب برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد مداوم و بدون اختلال دارند، می‌کند.
• کنترل و کاربرد آسان: ترانزیستورها به سادگی قابل کنترل هستند و می‌توانند با ولتاژ ورودی کوچک تغییرات بزرگی را در خروجی ایجاد کنند. این خصوصیت آنها را برای کاربردهای کنترل و پردازش سیگنال‌ها بسیار مناسب می‌سازد.

برای اطلاعات بیشتر: سلف چیست

انواع ترانزیستور چیست؟

ترانزیستورها اجزای اصلی در مدارات الکتریکی هستند که به منظور تقویت و کنترل جریان الکتریکی استفاده می‌شوند. انواع مختلف ترانزیستورها ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند. شناخت انواع ترانزیستور برای سفارش و خرید مناسب ترین نوع بر اساس کاربری مورد نظر مهم می باشد.

در این قسمت انواع ترانزیستورهای قدرت را بررسی می کنیم. ترانزیستورهای قدرت، نوعی از ترانزیستورها هستند که برای کاربردهای با توان (قدرت) بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ترانزیستورها قادر به کنترل و تقویت جریان‌ها و ولتاژهای با مقادیر بزرگتر هستند و به‌طور معمول در دستگاه‌ها و سیستم‌هایی با توان بالا، مانند اینورترها، منابع تغذیه، الکترونیک قدرت و سیستم‌های توزیع انرژی به کار می‌روند. در ادامه به بررسی انواع ترانزیستور و کاربرهای آن ها می پردازیم:

ترانزیستور همپلر (Bipolar Junction Transistor – BJT)

 BJT یکی از انواع ترانزیستورهای قدرت است، که دارای دو پیوند P-N می باشد و به همین دلیل به آن ترانزیستور پیوندی دو‌ قطبی گفته می شود. ترانزیستور‌های BJT که ترانزیستور‌های اولیه بودند خود به دو گروه ترانزیستور‌های NPN و PNP تقسیم می شوند. برای طراحی و ساخت ترانزیستور NPN باید در بین دو نیمه هادی نوعN ، یک نیمه هادی نوع P قرار داده شود. به همین ترتیب نیز برای ساخت ترانزیستور PNP که یکی دیگر از انواع ترانزیستورهای الکترونیکی است باید در بین دو نیمه هادی نوع P یک نیمه هادی نوع N قرار دهیم. کنترل BJT ها توسط جریان انجام می شود. ترانزیستورهای همپلر برای تقویت جریان و کنترل سیگنال‌های الکتریکی در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند.

ترانزیستور میدانی (Field-Effect Transistor – FET)

یکی دیگر از انواع ترانزیستورهای قدرت، ترانزیستور‌ FET است. این نوع ترانزیستور دارای سه ترمینال و قطعه ای نیمه هادی می باشد. سه ترمینال این قطعه گِیت (Gate)، سورس (Source) و دِرِین (Drain) نام دارند. ترمینال دِرِین  (Drain) با کلکتور، ترمینال سورس (Source) با امیتر و ترمینال گیت (Gate) نیز با بیس هم ارز می باشند.

برای طراحی و ساخت این نوع از ترانزیستور باید از یک نیمه هادی ( نیمه هادی نوع N و یا نیمه‌هادی نوع p) استفاده شود. کنترل این قطعه توسط ولتاژ انجام می شود. هدایت جریان نیز به وسیله حامل ‌های حفره ‌ای و یا حامل ‌های الکترونی اتفاق می افتد. به همین دلیل به آن ها تک قطبی گفته می شود، زیرا به صورت همزمان توسط الکترون ها و حفره ها انجام نمی شود.

FET ها در مقایسه با BJT‌ ها نویز بسیار کمتری دارند زیرا در FET ها جریان در مسیری که هیچ پیوندی ندارد هدایت می شود. همچنین در در FET ها ولتاژ ورودی ترمینال گیت، ولتاژ خروجی را کنترل می کند. این نوع ترانزیستور به دو گروه ترانزیستور اثر میدانی( MOSFET)  و ترانزیستور پیوند اثر میدانی ( JFET ) تقسیم می شود، که هر کدام کاربرد مخصوص به خود را دارند.

برخی از مهم ترین ویژگی ها و مزایای FET ها به عنوان یکی از انواع ترانزیستور الکتریکی عبارتند از :

• پایداری دمایی بهتر و اتلاف گرمایی کم
• بهره‌ وری بالا
• امپدانس ورودی بالا
• سطح نویز پایین
• تک قطبی بودن
• و …

برای کم کردن تاثیر بار در مدارها می توانیم از FET ها استفاده کنیم. علاوه بر این از مزایای FET‌ ها می توانیم در ولت ‌متر، اسیلاتور‌های تغییر فاز و تقویت کننده ‌های بافر استفاده کنیم.

هرکدام از انواع ترانزیستورها ویژگی‌ها، مزایا و معایب خود را دارند و بسته به نیازهای مدار و کاربردهای خاص، از یکی از آن‌ها استفاده می‌شود.

انواع مختلف ترانزیستور بر اساس عملکرد

انواع مختلف ترانزیستور را می توان بر اساس عملکرد آن ها نیز تقسیم بندی کرد. لیست انواع ترانزیستور بر اساس عملکرد آن ها عبارت است از :

• ترانزیستورهای ( Uni-Junction (UJT
• ترانزیستورهای سوئیچینگ کوچک
• ترانزیستورهای سیگنال کوچک
• ترانزیستورهای فرکانس بالا
• ترانزیستور قدرت
• ترانزیستور عکس

بعد از شناخت انواع ترانزیستور بهتر است به سراغ بررسی کاربرد انواع ترانزیستور برویم. انواع ترانزیستور و کاربرد آنها عبارتند از :

• کاربرد ترانزیستورهای ( Uni-Junction (UJT به عنوان کلیدهای کنترل شده الکتریکی است.
• ترانزیستورهای سوئیچینگ کوچک برای سوئیچینگ و گاهی نیز تقویت استفاده می شوند.
• ترانزیستورهای سیگنال کوچک اغلب برای تقویت سیگنال های کوچک و گاهی برای سوئیچینگ استفاده می شوند.
• عملکرد ترانزیستورهای فرکانس بالا در سوئیچینگ با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
• ترانزیستور قدرت در تقویت کننده ها و منابع تغذیه با قدرت بالا کاربرد دارد.

نحوه تست ترانزیستور با مولتی متر

تست ترانزیستور با مولتی‌متر یکی از روش‌های ساده و موثر برای بررسی عملکرد این قطعه الکترونیکی است. همچنین می‌توانید با توجه به مدل و نوع مولتی‌متر و ترانزیستور، دستورالعمل‌های خاص مربوط به دستگاه خود را مطالعه کنید. نحوه تست ترانزیستور با مولتی متر به صورت زیر می باشد. در اینجا فرض می‌شود که شما از یک مولتی‌متر دیجیتال استفاده می‌کنید.

1. پیدا کردن پایه‌ها: معمولاً پایه‌هایی با نشانه‌های B، C و E دیده می‌شوند.

2.نحوه اتصال به مولتی‌متر: رنگهای سیم‌های ترانزیستور را بررسی کنید. اکثر مولتی‌مترها دارای رنگهای قرمز، سیاه، و قهوه‌ای هستند. سر قرمز مولتی‌متر را به پایه Base (B) ترانزیستور وصل کنید. سر سیاه مولتی‌متر را به یکی از پایه‌های Collector (C) یا Emitter (E) ترانزیستور وصل کنید.

3. خواندن مقادیر: مولتی‌متر را در حالت diode test یا تست دیود قرار دهید.

• میان Collector (C) و Emitter (E) باید دیود باز باشد و مولتی‌متر نشانگر OL (Over Limit) یا نشانگر دیود باز بودن را نشان دهد.
• میان Collector (C) و Base (B) باید دیود در حالت باز باشد.
• میان Emitter (E) و Base (B) باید دیود باز باشد.

کلام پایانی

در این مقاله به سوالات ترانزیستور چیست و چه کاربردی دارد؟ پاسخ دادیم، همچنین انواع ترانزیستور و کاربردهای آن را نیز بررسی کردیم. حالا که به طور کامل با ترانزیستور و انواع آن آشنا شدید می توانید با توجه به نیاز خود مناسب ترین و مقرون به صرفه ترین انواع ترانزیستورهای الکترونیکی را سفارش دهید.

محصولات ما رو در اینجا ببینید .

برای استعلام قیمت و خرید قطعات الکترونیکی روی لینک کلیک کنید.

همچنین انواع مختلف ic های کمیاب نیز تامین و در اختیار مشتریان عزیز قرار داده می شود. برای استعلام قیمت و خرید ic کلیک کنید.

اگر قطعاتی مدنظرتان است که در سایت پیدا نکردید برای سفارش قطعات الکترونیکی از خارج از کشور نیز می توانید اقدام نمایید. مجموعه رسام الکترونیک  واردات قطعات الکترونیک را نیز انجام می دهد.

همچنین انواع ترانزیستور نیز در مجموعه رسام ارائه می شود. برای استعلام قیمت و خرید ترانزیستور کلیک کنید.

پتانسیومتر تریمر و مولتی ترن نیز یکی دیگر از قطعات مهمی است که پیدا کردن آن ها در ایران کار سختی است. اما سایت رسام این قطعات را نیز از چین وارد می کند. برای استعلام قیمت و خرید پتانسیومتر تریمر و مولتی ترن کلیک کنید.

همچنین می توانید برای گرفتن قیمت و خرید دیود نیز به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.
خازن اس ام دی نیز از دیگر قطعات کمیاب در ایران می باشد که می توانید برای مشاهده قیمت و خرید خازن اس ام دی به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.