ترانزیستورها قطعاتی مهم در وسایل الکترونیکی هستند که روی برد نصب می شوند. این قطعات توانسته اند جایگزین مناسبی برای لوله های خلاء باشند و با ابعاد کوچک و نیاز کمتر به مصرف انرژی نقش خود را در وسایل الکترونیکی ایفا کنند. این قطعات در انواع مختلفی از جمله BJT، PNP، FET، JFET، Channel N-JFET، P-JFET Channel، MOSFET، N-Channel و P-Channel تولید می شوند که قبل از ورود به دنیای الکترونیک باید درباره آنها بدانید.
انواع ترانزیستورها در مدارهای دیجیتال و آنالوگ به عنوان سوئیچ به کار می روند و در دستگاه های تقویت کننده سیگنال هم کاربرد دارند. این قطعات با بهره ولتاژ بالا، مصرف برق کم و بدون گرمایش در حین کار می توانند اساسی ترین نیازهای شما را هم برطرف کنند.
اگر در دنیای الکترونیک فعالیت دارید، باید با انواع قطعات و اصطلاحات کاربردی آشنا باشید. از نحوه محاسبه قیمت برد مدار چاپی گرفته تا شناخت انواع ترانزیستور و کاربرد آنها. این شناخت کمک می کند تا کمتر در بازار با مشکل روبرو شوید.
کاربرد انواع ترانزیستور چیست؟
به طور کلی انواع ترانزیستورها برخی کاربردهای اصلی دارند که باید با آنها آشنا شوید:
- قابل استفاده در دستگاه های تقویت کننده سیگنال
- قابل استفاده در رگلاتور و کنترل کننده قدرت
- قابل استفاده در ماشین حساب ها، کامپیوترها، رادیوها، شنود تلفن ها یا هر وسیله نیازمند به داشتن صدای با کیفیت خوب
- قابل استفاده در ساخت بعضی از مدارهای مجتمع
- یکی از اصلی ترین اجزاء تلفن های همراه (در واقع هر تلفن همراه یک تقویت کننده ترانزیستوری دارد).
مزایای انواع ترانزیستور چیست؟
- مصرف برق کم
- کم هزینه
- راندمان بالاتر
- وزن کمتر نسبت به لوله های خلاء
- قدرت بیشتر از لحاظ مکانیکی
- نیاز به ولتاژ تغذیه پایین برای کارکردن
- اندازه کوچکتر و اشغال فضای کمتر در دستگاه
معایب انواع ترانزیستور چیست؟
- تحمل کمتر نسبت به لوله های خلاء در برابر اضافه بار و افزایش ولتاژ
- تعویض مشکل، این قطعه بسیار کوچک است، به این جهت تعویض آن بسیار مشکل می باشد.
- تعمیر و نگهداری دشوار
معرفی انواع ترانزیستور و کاربرد آنها
شناخت انواع ترانزیستور به شما کمک می کند تا هر کدام از آنها را در موقعیت مناسبی استفاده کنید. انواع این ابزار عبارتند از:
BJT از مدل ترانزیستورهای پیوندی
به ترانزیستورهای پیوندی، ترانزیستور پیوندی 2 قطبی یا BJT می گویند که از 3 ترمینال به نام های امیتر (E)، بیس (B) و کلکتور (C) تشکیل شده اند. این ابزار را بر اساس ساختار آنها می توان به 2 دسته PNP و NPN دسته بندی کرد. این محصولات به صورت جدول های کنترل شده با جریان به کار می آیند.
در صورت عبور جریان کم از پایه یک ترانزیستور BJT، جریان زیادی از امیتر به کلکتور ایجاد می شود. انواع BJT امپدانس با ورودی پایین باعث عبور جریان زیاد از ترانزیستور می شوند. این ترانزیستورها قابلیت روشن شدن فقط با جریان ورودی به ترمینال بیس را دارند و می توانند در 3 ناحیه قطع، فعال و اشباع باشند.
NPN
یکی از انواع ترانزیستور 2 قطبی NPN است که از 2 ماده نیمه هادی از نوع n ساخته می شود. این 2 ماده نیز از طریق یک لایه نازک از نیمه هادی نوع p از یکدیگر جدا می شوند. در این مدل از ترانزیستورها از الکترون ها به عنوان حامل بار استفاده می کنند، در صورتی که حفره ها حامل های بار اقلیت هستند.
PNP
این ابزار به عنوان یکی دیگر از انواع ترانزیستور BJT شناخته می شود. این ترانزیستور از 2 ماده نیمه هادی از نوع P تشکیل شده که به واسطه یک لایه نازک از نیمه هادی نوع n از یکدیگر جدا می شوند. در این ابزارها اغلب حامل های بار حفره ها هستند، در صورتی که الکترون ها به عنوان حامل بار اقلیت به شمار می آیند.
در این مدل از ترانزیستورها جریان از امیتر به کلکتور هدایت شده و تنها زمانی این ابزار روشن می شوند که ترمینال بیس نسبت به امیتر پایین کشیده شود.
FET
ترانزیستورهای اثر میدانی یا FET یکی دیگر از انواع ترانزیستورهای پرکاربرد در دنیای الکترونیک هستند. بسیاری از کسانی که با خدمات مونتاژ برد الکترونیکی سر و کار دارند، این ترانزیستورها را می شناسند و در جای مناسب از آنها استفاده می کنند.
ترانزیستورها FET از 3 ترمینال به نام های گیت (G)، درین (D) و سورس (S)تشکیل شده اند. این محصولات را می توان در 3 نوع JFET، IG-FET و MOSFET طبقه بندی کرد.
این ابزار به عنوان دستگاه های تک قطبی به کار می آیند، چون برای فعال شدن فقط به حامل های شارژ اکثریت نیاز دارند.
این قطعه بیشتر در مدارهایی مانند تقویت کننده های جریان، بار فعال، کلیدها، ساخت فرستنده باند اف ام رادیو و … کاربرد دارد.
JFET
این ابزار به عنوان ساده ترین نوع ترانزیستور اثر میدانی شناخته می شود که از آن به عنوان کلید، تقویت کننده و مقاومت استفاده می کنند. این ترانزیستور به عنوان یک دستگاه کنترل ولتاژ هم به کار می آید و به جریان بایاس نیازی ندارد. مهمترین وظیفه این ترانزیستور را کنترل جریان الکتریکی بین سورس و درین و کنترل ولتاژ اعمال شده بین گیت و سورس می دانند. این ابزارها را می توان در 2 نوع N-Channel و P-Channel دسته بندی کرد.
از این ترانزیستور به عنوان چاپر، بافر، سوئیچ استفاده می شود؛ همچنین در تقویت کننده های آبشاری و مدارهای نوسانی نیز کاربرد دارد.
Channel N-JFET
در ترانزیستورهای Channel N-JFET جریان به واسطه الکترون ها جاری می شود. Channel N-JFET نسبت به P-JFET Channel ترجیح داده می شود.
P-JFET Channel
در ترانزیستورهای P-JFET Channel جریان به واسطه حفره جاری می شود. در واقع به کانال بین سورس و درین کانال P می گویند.
MOSFET
محبوبترین نوع ترانزیستورها MOSFET ها هستند آنها را به عنوان FET گیت عایق هم می شناسند. ماسفت ها از 4 پایانه به نام های درین، سورس، گیت و بدنه یا بستر (زیر لایه) تشکیل شده اند. این محصولات با مزیت های زیاد نسبت به مدل های FET یا BJT توانسته اند جایگاه خود را در صنعت الکترونیک حفظ کنند.
این ابزار با امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی کم، کار می کنند و در مدارهای سوئیچینگ و قدرت به کار می آیند. ماسفت ها را به عنوان یکی از اجزاء اصلی در فناوری های طراحی مدار مجتمع هم می شناسند.
از این ترانزیستور در اینورترها، گیت درایو و منابع تغذیه استفاده می شود.
N-Channel
به ماسفتی که N کانال بین سورس و درین دارد، N-Channel می گویند. کاربرد ماسفت N-Channel نسبت به ماسفت P بیشتر است، چون الکترون ها نسبت به حفره ها تحرک بیشتری دارند.
P-Channel
ماسفتی که ناحیه P-Channel بین سورس و درین دارد، ماسفت P-Channel می نامند. در این نوع ماسفت ها ترمینال های سورس و درین به شدت با مواد نوع P و بستر با مواد نوع N دوپ شده است.
در این نوع ترانزیستورها ولتاژ اعمال شده در گیت وظیفه جاری شدن جریان را در ناحیه کانال بر عهده دارد.
انواع ترازیستور، قطعاتی پرکاربرد در دنیای الکترونیک
با شناخت انواع ترانزیستور و کاربرد آنها در صنعت الکترونیک حتماً متوجه شده اید که این ابزار یکی از حیاتی ترین قطعات در وسایل الکترونیکی هستند. ترانزیستورها با ویژگی های مثبت خود توانسته اند تبدیل به جایگزینی عالی برای لوله های خلاء شوند، هر چند برخی از معایب آنها قابل چشم پوشی نیست، ازجمله اینکه تعمیر و نگه داری آنها بسیار دشوار است اما با این حال بسیاری از صنعتگران ترجیح می دهند که از انواع آنها به جای هر محصول دیگری استفاده کنند.