Search
Generic filters
ترانزیستور چیست؟ انواع ترانزیستور

ترانزیستور چیست؟ انواع ترانزیستور


ترانزیستور چیست؟ انواع ترانزیستور : ترانزیستور به عنوان یک قطعه نیمه هادی تعریف می شود که اساساً با سه پایانه برای تقویت یا سوئیچینگ سیگنال های الکترونیکی و اهداف برق ساخته شده است. به عنوان تقویت کننده، آن ها در سطوح بالا و پایین، مراحل فرکانس، نوسان ساز ها، مدولاتور ها، آشکار ساز ها و در هر مداری که نیاز به انجام یک عملکرد دارند استفاده می شوند. در مدار های دیجیتال از آن ها به عنوان کلید استفاده می شود.

ترانزیستور به عنوان یک جز الکترونیکی مدرن در ساخت انواع  رادیو ها، رایانه ‌ها و ماشین‌ حساب‌ ها مورد استفاده قرار می گیرند. تقریباً تعداد زیادی از تولید کنندگان در جهان وجود دارند که ترانزیستور ها را تولید می کنند بنابراین دقیقاً هزاران نوع مختلف از ترانزیستور وجود دارد. در این مقاله ضمن معرفی ترانزیستور و اجزای آن با انواع ترانزیستور ها آشنا می شویم.

ترانزیستور چیست؟ انواع ترانزیستور

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور یک قطعه نیمه هادی است که برای تقویت سیگنال ها یا برای عمل به عنوان یک سوئیچ کنترل شده الکتریکی استفاده می شود. ترانزیستور دارای سه ترمینال است و یک جریان یا ولتاژ کوچک در یک ترمینال جریان زیادی را بین دو پایانه دیگر کنترل می کند.

از قدیم الایام، لوله های خلاء با ترانزیستور ها جایگزین شده اند، زیرا ترانزیستور ها مزایای بیشتری نسبت به لوله های خلاء دارند. ترانزیستورها اندازه کوچکی دارند و برای کار به انرژی کمی نیاز دارند و هم چنین اتلاف توان کمی دارند. ترانزیستور یکی از اجزای فعال مهم است و می تواند سیگنال خروجی قدرت بالاتری نسبت به سیگنال ورودی تولید کند. ترانزیستور یک جزء ضروری تقریباً در هر مدار الکترونیکی مانند: تقویت کننده ها، سوئیچینگ ها، نوسان گرها، تنظیم کننده های ولتاژ، منابع تغذیه و مهم تر از همه، آی سی های منطق دیجیتال است.ترانزیستور چیست؟

توسعه ترانزیستور ها

ترانزیستور در سال‌های 1948-1947 میلادی توسط سه فیزیکدان آمریکایی به نام‌ های جان باردین، والتر اچ براتین و ویلیام بی شاکلی در آزمایشگاه‌ های بل شرکت آمریکایی تلفن و تلگراف اختراع شد. ثابت شد که ترانزیستور جایگزین مناسبی برای لوله الکترونی است و در اواخر دهه 1950 میلادی، در بسیاری از کاربرد ها جایگزین شد.

اندازه کوچک، تولید گرمای کم، قابلیت اطمینان بالا و مصرف انرژی کم، پیشرفتی را در کوچک سازی مدار های پیچیده ممکن کرد. در طول دهه‌ های 1960 و 1970، ترانزیستور ها در مدار های مجتمع گنجانده شدند، که در آن تعداد زیادی از اجزا مانند دیود ها، مقاومت‌ ها و خازن ‌ها بر روی یک تراشه از مواد نیمه‌رسانا تشکیل می‌شوند.

اجزای ترانزیستور

اجزای ترانزیستور مواد نیمه هادی بوده که به صورت ترمینال ساخته می شوند. ترانزیستور معمولی دارای سه کانال نیمه هادی از جنس های مختلف بوده که هر یک وظیفه ای دارند. هدف نهایی اجزای تشکیل دهنده ترانزیستور، کمک به مدار خارجی برای متصل شدن و منتقل کردن جریان می باشد. اجزای ترانزیستور با کنترل ولتاژ و جریان از سوی ترمینال های ترانزیستور بر اثر وارد شدن ولتاژ از سوی پایانه های دیگر، وظیفه خود را انجام می دهند. سه ترمینال برای ترانزیستور وجود دارد که عبارتند از بیس، کلکتور و امیتر که به ترتیب برای فعال کردن ترانزیستور، پایه مثبت و منفی معرفی می شوند.

نحوه ساخت ترانزیستور

جنس ترانزیستورها از سیلیکون می باشد. سیلیکون یک عنصر نیمه هادی در جدول تناوبی شیمی است. به این معنی که نه کاملا رسانا می باشد و نه کاملا نا رسانا. سیلیکون یکی از اجزای تشکیل دهنده ماسه است که به دلیل عدم هدایت جریان برق و الکترون ها از درون خود برای ساخت ترانزیستور مورد استفاده قرار می گیرد. اگر به سیلیکون نا خالصی‌ هایی مانند عناصر شیمیایی آرسنیک، فسفر یا آنتیموان را اضافه کنیم، سیلیکون مقداری الکترون آزاد اضافی به دست می‌آورد.

الکترون ‌هایی که می ‌توانند جریان الکتریکی را حمل کنند. بنابراین الکترون ‌ها به‌طور طبیعی ‌تر از آن خارج می ‌شوند. از آن جایی که الکترون ها دارای بار منفی هستند، سیلیکونی که به این روش ساخته می شود، نوع منفی (N) نامیده می شود. هم چنین می‌ توانیم سیلیکون را با نا خالصی ‌های دیگر مانند بور، گالیوم و آلومینیوم مخلوط کرده و سیلیکونی که به این روش ساخته می‌شود تعداد الکترون ‌های آزاد کمتری دارد. بنابراین الکترون‌ های موجود در مواد مجاور تمایل دارند به درون آن جریان پیدا کنند. ما این نوع سیلیکون را نوع مثبت (P) می نامیم.

به سرعت، در کوتاه مدت، توجه به این نکته مهم است که هیچ یک از سیلیکون های نوع n یا p در واقع به خودی خود شارژ ندارند و هر دو از نظر الکتریکی خنثی هستند. درست است که سیلیکون نوع n دارای الکترون ‌های آزاد اضافی است که رسانایی آن را افزایش می ‌دهد، در حالی که سیلیکون نوع p دارای تعداد کمتری از آن الکترون ‌های آزاد است که به افزایش رسانایی آن کمک می‌ کند. در هر مورد، رسانایی اضافی ناشی از افزودن اتم ‌های خنثی (بدون بار) نا خالصی به سیلیکون است که در ابتدا خنثی بود و ما نمی ‌توانیم بار های الکتریکی را از هوای رقیق ایجاد کنیم.

توضیح دقیق تری نیاز دارد تا ایده ای به نام نظریه باند را معرفی کنم که کمی فراتر از حوصله این مقاله است. تنها چیزی که باید به خاطر داشته باشیم این است که الکترون های اضافی به معنای الکترون های آزاد اضافی هستند. الکترون هایی که می توانند آزادانه حرکت کنند و به حمل جریان الکتریکی کمک کنند.دوره های فنی تخصصی که در این آموزشگاه برگزار می شود:   آموزش تعمیر موبایل ، آموزش تعمیر لوازم خانگی ، آموزش پی ال سی ، آموزش تعمیر ایسیو و … می باشد. برای شرکت در دوره مورد علاقه خود با شماره های آموزشگاه تماس حاصل نمایید.

کاربرد ترانزیستور ها

ترانزیستور ها یکی از قطعات پر کاربرد نیمه هادی در مدار های الکترونیکی می باشد که بسته به ویژگی ها، مزایا و معایب کاربرد گسترده ای دارند. توجه به اطلاعات دستگاه برای درک کاربرد ترانزیستور ها امری ضروری بوده و تنوع ترانزیستور ها موجب شده است علاوه بر استفاده در مدار های الکتریکی به عنوان سوئیچ و مدار های تقویت کننده مورد استفاده قرار گیرند.کاربرد ترانزیستور ها

کاربرد ترانزیستور ها به عنوان سوئیچ

سوئیچ به عنوان یک کلید روشن و خاموش در مدار ها مورد استفاده قرار می گیرند. در وضعیتی که نیاز به فعال و غیر فعال کردن ناحیه ای از مدار داشته باشیم می توانیم از انواع ترانزیستور ها برای این اقدام استفاده نموده و به جای استفاده از نیروی محرکه با ولتاژ این کار را انجام دهیم. چنین برنامه ای برای کنترل جریان برق به بخش دیگری از مدار استفاده می شود. به عبارت دیگر، جریان کوچکی که از قسمتی از ترانزیستور می گذرد، جریان بسیار بیشتری را از طریق بخشی دیگر از ترانزیستور عبور می دهد. یکی دیگر از کاربرد ترانزیستور ها به عنوان سوئیچ در تراشه های حافظه دیده می شوند.

ترانزیستورها به عنوان تقویت کننده

ترانزیستور ها جدا از این که به عنوان سوئیچ کار می کنند، به عنوان تقویت کننده نیز کار می کنند، جریان های الکتریکی کوچکی را می گیرند و جریان خروجی بسیار بالا تری را در کانال دیگر تولید می کنند. چنین ترانزیستور هایی معمولاً در محصولاتی مانند سمعک، رادیو یا هر چیزی از محدوده میکرو ولتاژ یافت می شوند.ترانزیستورها به عنوان تقویت کننده

نمودار درختی انواع ترانزیستور

از زمان اختراع اولین ترانزیستور تا به امروز، به دلیل تنوع ساخت و عملکرد آن ها طبقه بندی های مختلفی از انواع ترانزیستور ها ارائه شده است. برای آشنایی با انواع ترانزیستور ها، به نمودار درختی انواع ترانزیستور در زیر توجه کنید. طبقه بندی ترانزیستور ها را می توان به راحتی با مشاهده نمودار درختی بالا فهمید. ترانزیستور ها به طور کلی به دو نوع اصلی تقسیم بندی می شوند. دسته بندی اصلی ترانزیستور ها عبارتند از: ترانزیستور های اتصال دو قطبی BJT  ، ترانزیستور های اثر میدانی فت. ترانزیستور های اتصال دو قطبی به دو نوع NPN و PNP و فت به دو دسته JFET و ماسفت ها طبقه بندی می شوند.نمودار درختی انواع ترانزیستور

انواع ترانزیستور

صرف نظر از خانواده ای که ترانزیستور ها به آن تعلق دارند، همه ترانزیستور ها دارای طراحی منحصر به فرد و خاصی از مواد نیمه هادی مختلف هستند. سیلیکون، ژرمانیوم و گالیم-آرسنید از جمله عناصر نیمه هادی هستند که معمولاً برای ساخت ترانزیستور استفاده می شوند.

اساساً ترانزیستورها بسته به ساختار شان طبقه بندی می شوند. هر نوع ترانزیستور دارای ویژگی ها، مزایا و معایب خاص خود است. با وجود این که عملکرد انواع ترانزیستور ها مشابه یک دیگر است، وجود تفاوت های فیزیکی موجب کاربرد های متنوع ترانزیستور ها شده است. برخی از ترانزیستور ها بر اساس خصوصیات خود، عمدتاً برای هدف سوئیچینگ (MOSFET) و از طرف دیگر، برخی ترانزیستور ها برای اهداف تقویت (BJT) استفاده می شوند. برخی از ترانزیستور ها هم برای تقویت و هم برای سوئیچینگ طراحی شده اند.

  1. ترانزیستورهای اتصال دو قطبی
  2. ترانزیستور اثر میدانی فت

انواع ترانزیستور

ترانزیستورهای اتصال دو قطبی

یک ترانزیستور اتصال دوقطبی، که به اختصار BJT نامیده می شود، به این دلیل نامیده می شود که دارای دو اتصال PN برای عملکرد خود است. BJT یک دستگاه کنترل جریان است. این BJT چیزی نیست جز یک ترانزیستور معمولی. یک ترانزیستور اتصال دوقطبی از نیمه هادی دوپ شده با سه پایانه یعنی پایه، امیتر و کلکتور تشکیل شده است. در این روش، حفره ها و الکترون ها هر دو درگیر هستند.

مقدار زیادی از جریان عبوری به کلکتور به امیتر با تغییر جریان کوچک از پایه به پایانه های امیتر تغییر می کند. به این دستگاه‌ ها، کنترل‌شده جریان نیز می‌گویند. BJT با دادن ورودی به بیس روشن می شود. زیرا کمترین امپدانس را برای همه ترانزیستور ها دارد. تقویت نیز برای تمام ترانزیستور ها بالا ترین میزان است.ترانزیستورهای اتصال دو قطبی

 انواع ترانزیستور های اتصال دو قطبی

  • ترانزیستور NPN
  • ترانزیستور PNP

انواع ترانزیستور های اتصال دو قطبی

ترانزیستور NPN

ترانزیستور NPN یکی از انواع ترانزیستور های دو قطبی بوده که به دلیل بیشتر بودن تحرک الکترون ها نسبت به حفره های موجود نسبت به نمونه های دیگر ترانزیستور دو قطبی متداول تر هستند. پایه های تشکیل دهنده ترانزیستور NPN دارای یک نوع p و دو نوع n  هستند که توسط یک لایه نازک از هم جدا شده اند. ترانزیستور NPN در حالت معمولی بایاس است و ترکیب الکترون و حفره ها در این ترانزیستور موجب در ترمینال بیس تعداد محدودی الکترون باقی مانده و جریان بیس را کاهش داد. تا حدی که بتوان از جریان بیس صرف نظر کرد. در مقابل جریان امیتر به سمت کلکتور بالا می باشد. فرمول میزان جریان در ترمینال های ترانزیستور NPN به شکل زیر است:

IE = IB + IC

ترانزیستور NPN

ترانزیستور PNP

یکی دیگر از انواع ترانزیستور های اتصال دو قطبی، ترانزیستور PNP می باشد. این نوع ترانزیستور نیز از سه پایه امیتر، بیس و کلکتور تشکیل شده است. همان طور که از نام PNP مشخص است، پایه میانی از نوع n و نواحی خارجی از نوع p هستند. ترانزیستور ها PNP نسشبت به NPN کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. حامل های بار اکثریت در ترانزیستور های PNP حفره ها بوده و الکترون های موجود در حامل بار اقلیت از سوی امیتر به کلکتور در جریان هستند.

در ترانزیستور PNP علامت فلش نشان دهنده جریان معمولی از امیتر به کلکتور است. فعال شدن ترانزیستور PNP با کم شدن جریان پایه بیس نسبت به پایه امیتر انجام می شود. در ادامه نماد و ساختار ترانزیستور PNP نشان داده شده است.ترانزیستور PNP

ترانزیستور اثر میدانی فت

ترانزیستور اثر میدانی فت یک عنصر نیمه هادی تک قطبی است که دارای سه ترمینال گیت، سورس و درین می باشد. FET مخفف Field Effect Transistor بوده و بر خلاف ترانزیستور های BJT دارای قابلیت کنترل ولتاژ توسط پایه گیت بوده و به دلیل داشتن امپدانس ورودی بالا نسبت به ترانزیستور های اتصال دو قطبی دارای مزیت می باشند. از دیگر نقاط قوت ترانزیستور های اثر میدانی فت می توان به مواردی از جمله کم بودن مصرف انرژی و کم بودن تلف شدن گرما اشاره کرد.

ترانزیستور اثر میدانی فت

تک قطبی بودن ترانزیستور اثر میدانی فت به این معنی است که بستر اصلی آن ها می تواند از نوع p یا n باشد و بتوان به وسیله الکترون یا حفره جریان را هدایت کرد. به دلیل عدم وجود هیچ گونه اتصالی در مسیر جریان فت ها، دارای نویز کمی بوده و از این لحاظ کاربرد های زیادی دارد. کاربرد های ترانزیستور اثر میدانی فت در کم کردن تاثیر بار گذاری در مدار ها و هم چنین ساخت تقویت کننده و نوسان ساز می باشد.

برای آشنایی بیشتر با ترمینال های فت با ما همراه باشید. اگر چه FET یک دستگاه سه ترمینال است، اما با پایانه های BJT یکسان نیستند. سه پایانه FET عبارتند از Gate، Source و Drain . ترمینال Source در FET مشابه Emitter در BJT است، در حالی که Gate مشابه Base و Drain به Collector است. سورس در فت وظیفه وارد کردن حامل ها به کانال را بر عهده داشته و با S نشان داده می شود.

یکی از ترمینال های اصلی ترانزیستور های فت گیت بوده که با نماد G مشخص می شود. با وارد کردن یک ولتاژ خارجی به گیت می توان جریان عبوری از این پایه را مورد کنترل قرار داد. ترمینال درین که به نام پایه تخلیه نیز شناخته می شود، ترمینالی است که حامل ها از این طریق کانال را ترک کرده و با D تعیین می شود.

ترانزیستور های اثر میدانی فت دارای دو دسته ترانزیستور اثر میدان اتصالی (JFET) و ترانزیستور اثر میدان اکسید فلز (MOSFET) می باشند که در ادامه با آن ها بیشتر آشنا خواهیم شد.انواع ترانزیستور اثر میدانی فت

ترانزیستور اثر میدان اتصالی(JFET)

JFET ها یکی از انواع معروف ترانزیستور های اثر میدانی می باشد که به دلیل عدم نیاز به جریان بایاس می توانند به عنوان مقاومت، تقویت کننده و کلید مورد استفاده قرار گیرند. دسته بندی ترانزیستور اثر میدانی اتصالی یا همان JFET ها به صورت زیر است:

  • JFET کانال N
  • JFET کانال P

ترانزیستور اثر میدان اتصالی (JFET)

JFET کانال N

در JFET کانال N، انتقال جریان به دلیل الکترون ها است. هنگامی که ولتاژ بین گیت و سورس اعمال می شود، یک کانال بین سورس و درین برای جریان تشکیل می شود. این نوع فت ها با نام N–Channel نیز شناخته می شود. امروزه JFET های N-Channel نسبت به JFET کانال P ترجیح داده می شوند. نمادهای ترانزیستور JFET کانال N در زیر آورده شده است.

JFET کانال P

در این نوع JFET انتقال جریان به دلیل حفره ها است. کانال بین سورس و درین، کانال P نامیده می شود. نمادهای JFET های کانال P در زیر آورده شده است. در اینجا، علامت های فلش جهت جریان را نشان می دهد.

JFET کانال N

ترانزیستور اثر میدان اکسید فلز (MOSFET)

ولتاژ اعمال شده بین گیت و سورس، جریان الکتریکی بین سورس و درین ترانزیستور را کنترل می کند. ترانزیستور های اثر میدان اکسید فلز در دو نوع N-Channel و P-Channel موجود هستند. متداول ترین و محبوب ترین نوع در بین تمام ترانزیستور ها ماسفت ها هستند. نام اکسید فلز نشان می ‌دهد که ناحیه گیت و درین توسط یک لایه نازک از اکسید فلزی معمولاً سیلیسیم اکسید (SiO2) از هم جدا شده ‌اند.

از این رو، ماسفت به عنوان فت دروازه عایق نیز شناخته می شود. زیرا ناحیه گیت کاملاً از ناحیه سورس – درین عایق شده است. یک ترمینال اضافی به نام Substrate یا Body وجود دارد که نیمه هادی اصلی سیلیکون است که FET در آن ساخته می شود. بنابراین، ماسفت دارای چهار پایانه درین، سورس، گیت و بدنه یا بستر است.ترانزیستور اثر میدان اکسید فلز (MOSFET)

ماسفت مزایای زیادی نسبت به BJT و JFET دارد، عمدتا امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی کم را ارائه می دهد. این در مدار های سوئیچینگ و قدرت استفاده می شود و جزء اصلی در فناوری های طراحی مدار مجتمع است. ترانزیستورهای ماسفت در انواع کاهشی و تقویتی موجود هستند. نوع کاهشی ماسفت ها به ولتاژ گیت- سورس (Vgs) برای غیر فعال شدن نیاز دارند. ماسفت های تخلیه در حالت معمولی به عنوان یک کلید بسته تلقی می شوند. در مقابل، نوع تقویتی ماسفت ها یک کلید باز در نظر گرفته می شوند. علاوه بر این، انواع کاهش و بهبود به انواع N-Channel و P-Channel طبقه بندی می شوند.

  • ماسفت کانال N
  • ماسفت کانال P
ماسفت کانال N

یکی از انواع ماسفت های افزایش و کاهشی، ماسفت کانال N است که ترمینال ها با موارد از نوع n در بین یک لایه نیمه هادی نوع p ترکیب شده است. کنترل کردن جریان در این نوع ماسفت به وسیله ولتاژ گیت کنترل می شود. کاربرد ماسفت های کانال N به دلیل بالا بودن تحرک الکترون ها نسبت به حفره ها از انواع دیگر ماسفت ها بیشتر است.

ماسفت کانال P

ماسفتی که از نیمه هادی نوع p در ناحیه بین ترمینال های سورس و درین تشکیل شده باشد را با نام ماسفت کانال P شناخته و به آن  P-Channel می گوییم. هم چنین ناحیه چهارم ماسفت که با نام بستر یا بدنه شناسایی می شود با مواد نیمه هادی نوع N دوپ شده است. جریان عبوری بین نواحی سورس و درین به علت زیاد بودن غلظت حفره ها است. ساختار ماسفت کانال P در دو نوع کاهش و افزایش در ادامه آورده شده است:

انواع ترانزیستور بر اساس عملکرد

ترانزیستور ها نیز بسته به عملکردی که انجام می دهند طبقه بندی می شوند. انواع مختلف ترانزیستور بر اساس عملکرد آن ها در زیر توضیح داده شده است.

  1. ترانزیستورهای سیگنال کوچک
  2. ترانزیستورهای سوئیچینگ کوچک
  3. ترانزیستورهای قدرت
  4. ترانزیستورهای فرکانس بالا
  5. فوتو ترانزیستور
  6. ترانزیستورهای پیوندی (UJT)
  7. ترانزیستور شاتکی
  8. ترانزیستور دارلینگتون
  9. ترانزیستور دوقطبی ناهمگون (HBT)
  10. ترانزیستورهای گسسته
  11. ترانزیستورهای دیجیتال

انواع ترانزیستور بر اساس عملکرد

ترانزیستورهای سیگنال کوچک

ترانزیستورهای سیگنال کوچک عمدتاً برای تقویت سیگنال های سطح پایین استفاده می شوند، اما می توانند به خوبی به عنوان سوئیچ عمل کنند. این ترانزیستورها از طریق یک مقدار hFE در دسترس هستند، که مشخص می کند چگونه یک ترانزیستور سیگنال های ورودی را تقویت می کند. محدوده مقادیر معمولی hFE از 10 تا 500 است که شامل بالاترین محدوده جریان کلکتور از 80 میلی آمپر تا 600 میلی آمپر است. این ترانزیستورها به دو شکل PNP و NPN موجود هستند.

بالاترین فرکانس کاری این ترانزیستور از 1 تا 300 مگاهرتز است. این ترانزیستور ها برای تقویت سیگنال های کوچک مانند چند ولت مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد ترانزیستور های سیگنال کوچک در تمامی تجهیزات الکترونیکی از جمله دیود LED، تایمر، دیود مادون قرمز و مدار های تغذیه بایاس دیده می شود.

این ها ترانزیستور هایی هستند که حداکثر جریان کلکتور آن ها 500 میلی آمپر یا کمتر و حداکثر اتلاف توان کلکتور کمتر از 1 پیکو کولن است. این ترانزیستور ها را ترانزیستور های سیگنال کوچک می نامند تا از ترانزیستور های قدرت متمایز شوند و این ویژگی را دارند که عموماً از نوع قالب گیری اپوکسی هستند.ترانزیستورهای سیگنال کوچک

ترانزیستورهای سوئیچینگ کوچک

ترانزیستور های سوئیچینگ کوچک مانند سوئیچ ها و هم چنین تقویت کننده ها استفاده می شوند. مقادیر معمولی hFE برای این ترانزیستور ها از 10 تا 200 شامل کم ترین میزان جریان کلکتور که از 10 میلی آمپر تا 1000 میلی آمپر متغیر است. این ترانزیستور ها به دو شکل PNP و NPN موجود هستند. این ترانزیستور ها قادر به تقویت سیگنال کوچک ترانزیستورها نیستند که می تواند تا 500 تقویت شود. بنابراین این مورد ترانزیستور ها را برای سوئیچینگ مفید تر می کند، اگرچه ممکن است از آن ها به عنوان تقویت کننده برای تأمین بهره استفاده شود. هنگامی که به بهره اضافی نیاز دارید، این ترانزیستور ها مانند تقویت کننده ها بهتر عمل می کنند.

ترانزیستورهای قدرت

اگر یک ترانزیستور دارای  1 پیکو کولن توان یا بیشتر باشد، معمولاً به عنوان ترانزیستور قدرت طبقه بندی می شود. در مقایسه با ترانزیستور های سیگنال کوچک، ترانزیستور های قدرت دارای حداکثر جریان کلکتور، حداکثر اتلاف توان کلکتور و هم چنین اندازه بزرگتری برای پاسخگویی به اتلاف گرما دارند. آن ها عموماً توسط فلز محافظت می شوند یا ساختاری با پره های تابش گرما دارند. ترانزیستور های قدرت برای کاربرد هایی مناسب هستند که در آن توان زیادی از جمله جریان و ولتاژ مصرف می شود.ترانزیستورهای قدرت

ترانزیستورهای فرکانس بالا

ترانزیستورهای فرکانس بالا یا RF  ترانزیستور هایی هستند که برای سیگنال‌ های کوچکی که در فرکانس ‌های بالا برای برنامه‌ های سوئیچینگ پر سرعت اجرا می‌ شوند استفاده می ‌شوند. این نوع ترانزیستور های مورد استفاده در سیگنال های فرکانس بالا توانایی فعال و غیر فعال شدن با سرعت بالا را دارند. ترانزیستورهای فرکانس بالا در برنامه های تقویت کننده و نوسان ساز HF، VHF، UHF، CATV و MATV استفاده می شوند. حداکثر فرکانس آن ها حدود 2000 مگاهرتز و حداکثر جریان IC از 10 تا 600 میلی آمپر است. آن ها به دو شکل npn و pnp در دسترس هستند.ترانزیستورهای فرکانس بالا

فوتو ترانزیستور

فوتو ترانزیستور ها ترانزیستور های حساس به نور هستند. یک نوع متداول فوتو ترانزیستور شبیه ترانزیستور دو قطبی است که سرب پایه آن برداشته شده و با ناحیه حساس به نور جایگزین شده است. به همین دلیل است که یک فوتو ترانزیستور به جای 3 ترمینال معمولی، تنها 2 پایانه دارد. وقتی این سطح تاریک نگه داشته شود، دستگاه خاموش است و عملاً هیچ جریانی از کلکتور به ناحیه امیتر جریان نمی یابد. با این حال، زمانی که ناحیه حساس به نور در معرض نور قرار می گیرد، جریان پایه کوچکی تولید می شود که جریان کلکتور به امیتر بسیار بزرگ تری را کنترل می کند. ماده مورد استفاده در  ساخت فوتو ترانزیستور ها معمولاً گالیم آرسنید است.

فوتو ترانزیستور ها در هر دو نوع ترانزیستور BJT و FET موجود هستند و به عنوان photo-BJT و photo-FET نامیده می شوند. فوتو ترانزیستور های نوع فت با استفاده از نور، ولتاژ گیت تولید می کنند که جریان بین پایانه های درین و گیت را کنترل می کند و نسبت به نور دارای حساسیت بیشتری هستند. فوتو ترانزیستور های دو قطبی معمولاً بهره بالایی دارند، اما سرعت آن خیلی سریع نیست. فوتو ترانزیستور اثر میدانی دارای سرعت واکنش سریع است.

عیب آن این است که ناحیه حساس به نور کوچک و بهره آن کم است. اغلب به عنوان یک آشکار ساز نوری با سرعت بسیار بالا استفاده می شود. بسیاری دیگر از دستگاه های اپتو الکترونیکی مسطح مرتبط با این موضوع وجود دارد. انتظار می رود چنین دستگاه هایی به طور گسترده در یکپارچه سازی الکترونیکی نوری استفاده شوند.فوتو ترانزیستور

ترانزیستورهای پیوندی (UJT)

ترانزیستور های پیوندی ترانزیستور های سه سرب هستند که منحصراً به عنوان کلید های کنترل شده الکتریکی عمل می کنند. آن ها به عنوان تقویت کننده استفاده نمی شوند. این تفاوت با سایر ترانزیستور ها در این است که ترانزیستور های عمومی معمولاً این توانایی را دارند که به عنوان یک سوئیچ و هم چنین به عنوان یک تقویت کننده عمل کنند. اما یک ترانزیستور unjunction هیچ نوع تقویت مناسبی را به دلیل نحوه ساخت آن ارائه نمی دهد. این به سادگی برای تامین ولتاژ یا افزایش جریان کافی طراحی شده است.

سه سیم ترانزیستور پیوندی عبارتند از B1، B2 و یک سیم امیتر که جریان ورودی را دریافت می کند. عملیات اساسی یک UJT نسبتا ساده است. هنگامی که هیچ اختلاف پتانسیلی بین امیتر آن و هر یک از لید های بیس آن وجود نداشته باشد، تنها جریان بسیار کمی از B2 به B1 عبور داده می شود. با این حال، اگر یک ولتاژ مثبت به اندازه کافی بزرگ به امیتر اعمال شود، جریان بزرگ تری از امیتر جریان می یابد و با جریان کوچک B2 به B1 ترکیب می شود، بنابراین جریان خروجی B1 زیادی ایجاد می کند. جریان B2 تا B1 تنها مقدار بسیار کمی از کل جریان ترکیبی است.ترانزیستورهای پیوندی (UJT)

ترانزیستور شاتکی

هنگامی که یک ترانزیستور با دیود شاتکی ترکیب می شود، ترانزیستور شاتکی نامیده می شود. استفاده از دیود شاتکی در طراحی و ترکیب با ترانزیستور از اشباع ترانزیستور ها با انحراف جریان ورودی شدید جلوگیری می کند.ترانزیستور شاتکی

ترانزیستور دارلینگتون

ترانزیستور دارلینگتون که با نام ترانزیستور کامپوزیت نیز شناخته می شود با هدف بالا بردن بهره جریان از دو ترانزیستور مختلف ساخته شده است. از یانو نوع ترانزیستور می توان در داخل یک مدار مجتمع استفاده کرد.ترانزیستور دارلینگتون

ترانزیستور دوقطبی ناهمگون (HBT)

ترانزیستور های دو قطبی ناهمگون که مخفف Heterojunction Bipolar Transistor است، در مایکروویو های آنالوگ یا دیجیتال با فرکانس بالا تر استفاده می شوند. سرعت سوئیچینگ سریع تری را فراهم می کند و عملکرد لیتوگرافی بهتری را ارائه می دهد. آن ها بازده تزریق امیتر بهتری دارند.ترانزیستور دوقطبی ناهمگون (HBT)

ترانزیستورهای گسسته

ترانزیستور های گسسته بسته بندی جداگانه هستند. استفاده از آن ها به دلیل تولید اکثریت قریب به اتفاق ترانزیستور های مدار های مجتمع به همراه دیود ها، مقاومت ها، خازن ها و سایر اجزای الکترونیکی رواج کمتری دارد.ترانزیستورهای گسسته

ترانزیستورهای دیجیتال

ترانزیستور دیجیتال یک ترانزیستور دو قطبی با مقاومت های داخلی است. این ها ترانزیستورهای استانداردی هستند که در طراحی مدار استفاده می شوند.

رای دهید


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *