ترانزیستور چیست؟

در این مقاله در مورد ترانزیستور صحبت خواهیم کرد تا کاربردهای ترانزیستور در الکترونیک را بهتر بشناسید.

اولین سوالی که برای خیلی ها که به تازگی وارد مباحث الکترونیک شده اند پیش می آید در مورد ترانزیستورهاست که میخواهند بدانند ترانزیستور چیست و چه کاربردهایی در الکترونیک و مدارات الکترونیکی دارند. در این مقاله ما به صورت کامل و کاربردی در مورد ترانزیستورها صحبت میکنیم تا شما این قطعه بسیار مهم الکترونیکی را بهتر بشناسید.

آشنایی با ترانزیستورها

در ابتدا بهتر است بدانید که کار ترانزیستور سوئیچ کردن در مدارت الکترونیکی است،به عبارتی میتوانید ترانزیستور را به مانند یک کلید روشن و خاموش کردن در نظر بگیرید که میتواند با سرعت بسیار بالایی جریان عبوری را قطع و وصل کند.این تعریف ساده ترین نوع تعریف ترانزیستور است.ترانزیستورها دارای سه پایه می باشند که یکی از پایه های ورودی بوده و یکی دیگر خروجی .همچنین پایه سومی به عنوان پایه تحریک و یا فعال کردن ترانزیستور می باشد و روش کارکرن آن به این ترتیب است که وقتی پایه سومی که پایه تحریک ترازیستور است پالسی الکتریکی دریافت کند پایه ورودی را به خروجی وصل خواهد کرد و به این ترتیب جریان برق از ترانزیستور عبور می کند،تا زمانی که پایه تحریک ترانزیستور پالسی و یا همان سیگنالی دریافت نکند ارتباط پایه ورودی و خروجی قطع بوده و در این حالت ترانزیستور به مانند یک کلید قطع عمل می کندو  اجازه عبور جریان برق را نمی دهد.

به دلیل این ترانزیستورها انواع مختلفی دارند و هر کدام برای کاری و مدارت خاصی طراحی شده اند بمابراین نام پایه های آن ها هم با هم فرق دارد.ولی به صورت کلی باید بدانید که ترانزیستورها به سه نوع تقسیم میشوند که به نام های BJT-FET & MOSFE و IGBT شناخته میشوند.

ترانزیستورهای BJT همان ترانزیستورهای معمولی هستند که در رباتیک و ساخت بسیاری از مدارت الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.ترانزیستورهای FET و MOSFET هم در مداراتی که قدرتی هستند و نیاز به بازدهی بالا و کار کرد بی وقفه هستند مورد استفاده قرار می گیرند که میتوان از این مدارت به آمپلی فایرها و همچنین مدارات پاور و یا همان منابع تغذیه اشاره کرد.

نوع IGBT هم در دسته و خانواده ترانزیستورهای FET و MOSFET قرار می گیرند ولی با این تفاوت که ترکیبی هستند که در ادامه در مورد هرکدام به صورت کامل و مفصل توضیح خواهیم داد. ولی در مورد IGBT  ها در این حد بدانید که ترکیب ترانزیستورهای Mosfet و BJT هستند.

انواع ترانزیستورها

ترانزیستورهای BJT

همان طور که در بالا اشاره شد این ترانزیستورها همان ترانزیستورهای معمولی هستند که در بیشتر مدارت می توانید مشاهده کنید.ترانزیستورهای BJT دارای سه پایه هستند که نام هر کدام از این پایه ها به ترتیب collector( ورودی ) – Base ( پایه تحریک و یا فعال سازی ترانزیستور ) و Emitter ( پایه خروجی ) هستند.در تصویر روبه رو یک نمونه از ترانزیستور BJT را مشاهده میکنید.

همچنین بهتر است بدانید که روش شناسایی ترانزیستورها با استفاده از شماره آن ها می باشد،یعنی هر ترانزیستور دارای شماره خاص خودش بوده و در زمان تعویض ترانزیستور در یک مدار و یا طراحی مدار باید به شماره ترانزیستور توجه کنید.با تفاوت شماره های ترانزیستور قرار گیری پایه های ترانزیستور هم فرق میکند.به عنوان مثال پایه بیس یک ترانزیستور در وسط قرار دارد در حالی که شماره ای دیگر پایه بیسش در کناره های چپ و یا راست قرار می گیرد.برای مثال در زیر تصویر دو ترانزیستور با شماره های متفاوت را مشاهده میکنید که چیدمان پایه هایشان فرق دارد.

روش تشخیص پایه های ترانزیستور ها هم بسیار بسیار آسان است،برای این که پایه های ترانزیستور را تشخیص دهید به دو روش میتوانید عمل کنید.یکی از روش ها نیازمند اینترنت است که خیلی راحت شماره ترانزیستور را در گوگل وارد میکنید و به این ترتیب شماتیک ترانزیستور به شما نشان داده میشود.مثلا وارد گوگل شده و در کادر بر روی images و یا تصاویر در بالا صفحه مرور گر کلیک میکنید.(مانند تصویر زیر )

سپس شماره ترانزیستور خود را وارد میکنید که در این حالت شماتیک ترانزیستور را مشاهده خواهید کرد مانند تصویر زیر ک ما یک نمونه از ترانزیستور به شماره c945 را وارد کردیم و نتایج را در تصویر می بینید.

به همین راحتی شما میتوانید پایه های ترانزیستور را شناسایی کنید.روش دوم هم به این صورت است که اگر به اینترنت دسترسی ندارید از مولتی متر دیجیتال استفاده کنید.مولتی متر دیجیتال را در حالت دیود و یا تست بیزر قرار دهید و سپس پروپ های مولتی متر را به پایه های ترانزیستور متصل کنید و مدام جای پروپ ها را تغییر داده و به پایه های ترانزیستور متصل کنید در این روش متوجه خواهید شد که یکی از پایه ها به دو پایه دیگر راه میدهد ولی پایه های دیگر به این پایه راه نمی دهد،یعنی یک پایه به دوتا پایه دیگر اتصال دارد ولی دو پایه دیگر به یکدیگر اتصال ندارد،این پایه ای که به دو پایه دیگر راه میدهد و متصل است پایه بیس خواهد بود یا همان پایه تحریک و یا فعال کردن ترانزیستور.

خب حال که پایه بیس را پیدا کردیم باید پایه های امیتر و کلکتور رو هم پیدا کنیم.بعد از پیدا کردن پایه بیس بنابر نوع ترانزیستور که میتواند NPN و یا PNP باشد باید در نوع NPN پروپ مثبت مولتی متر ( قرمز ) را به پایه بیس متصل کنید و با پروپ منفی ( مشکی ) مولتی متر از دیگر پایه ها تست بگیرید و به عددی که در صفحه مولتی متر نشان داده میشود توجه کنید.فراموش نکنید که پروپ مثب باید در این حالت بر روی پایه بیس ثابت بماند و نباید حرکت کند.در این روش باید ببنید با اتصال پروپ منفی به پایه ها کدام یک عدد بیشتری را نشان میدهد، هر پایه ای که عدد بیشتر را نشان دهد آن پایه امیتر (Emitter) و هر پایه ای که عدد کمتر را نشان دهد کلکتور (Collector) خواهد بود.به همین راحتی میتوانید پایه های ترانزیستورهای BJT را شناسایی کنید.

ترانزیستورها علاوه بر این که یک سوئیچ الکترونیکی هستند میتواند کار تقویت سیگنال را هم انجام دهند و به همین دلیل است که در خروجی عدد بیشتری نسبت به ورودی دیده خواهد شد.

ترانزیستورهای منفی (NPN) – ترانزیستورهای مثبت (PNP )

همان طور که در بالا نیز اشاره شد ترانزیستورهای BJT دارای دو نوع مثبت و منفی هستند که امروزه در مدارت از نوع منفی بیشتر استفاده میشود.یک ترانزیستور از نوع NPN پایه بیسش مثبت بوده و پایه های دیگر یا دو قطب دیگر آن ها منفی است و برای همین در زمان تست متوجه خواهید شد که وقتی پروپ مثبت را در پایه بیس قرار میدهید پایه بیس به دیگر پایه ها راه میدهد و برعکس این اتفاق نمی افتد.

عیب یابی و تشخیص خرابی ترانزیستور

ترانزیستورها یکی از کاربردی ترین قطعات هستند ولی متاسفانه حساس بوده و زود دچار خرابی میشوند ( البته در صورت وجود ایراد در بخش های دیگر مدار). حتی در برخی موارد یک ترانزیستور نو هم ممکن است خراب بوده باشد.برای این که از سلامت ترانزیستور اطمینان حاصل کنید باید در ابتدا ترانزیستور ار از مدار خارج کنید و بعد از خارج کردن ترانزیستور از مدار باید به روشی که در بالا گفته شد شروع کنید به پیدا کردن پایه ها.

در این تست اگر متوجه شدید که همه پایه ها به صورت بی معنی به هم راه میدهند و پایه بیس مشخص نیست کدام یک است و یا این که پایه ها به درستی به هم راه نمی دهند نشان از خرابی ترانزیستور است. ولی فراموش نکنید که حتما و حتما یک ترانزیستور را باید بیرون از مدار تست کنید چرا که هیچ گاه در درون مدار به دلیل ارتباط ترانزیستور با دیگر قطعات نمی توانید عملکرد صحیح و یا ناصحیح ترانزیستور را تشخیص داده و ممکن است یک ترانزیستور سالم را خراب تشخیص بدهید و با برعکس.

خب تا این بخش در مورد ترانزیستورهای نوع BJT توضیحاتی داده شده،برای جلوگیری از طولانی شدن مقاله ،مبحث ترانزیستورها را به چندین مقاله مجزا بنابر نوع ترانزیستور تقسیم کرده ایم که میتوانید این مقالات را در ادامه و با کلیک بر روی نام هر کدام از ترانزیستورها مطالعه کنید.

ترانزیستورهای MOSFET

ترانزیستورهای FET

ترانزیستورهای IGBT

امیدواریم که این مقاله برای شما عزیزان مفید بوده باشه.اگر سوال و یا پیشنهادی دارید میتوانید از بخش تماس با ما در میان بگذارید.

همچنین برای دریافت و اطلاع از جدید ترین مطالب و آموزش ها می توانید در کانال تلگرام ما عضو شوید.