تعرف على الترانزستور بالتفصيل.
- اخترع الأمريكيون والتر براتن وجون باردين وويليام شوكلي الترانزستور.
- الترانزستور هو بلوزة مصنوعة من مادة شبه موصلة من السيليكون والجرمانيوم.
- المنطقة المركزية من الترانزستور داخل البلورة هي أيضًا موصل إيجابي أو موصل سلبي ، وتسمى القاعدة ، لأنها تتمتع بقدرة عالية على تعزيز الإشارات الإلكترونية.
- تم تسجيل براءة الاختراع الأولى من قبل الفيزيائي Jules Edger Linfield في عام 1925 م.
كيف يظهر الترانزستور؟
- ظهر الترانزستور عام 1925 في كندا على يد العالم جول آجر ، من خلال التحقيقات التي أجراها على الترانزستور ، لكنه لم ينشر التحقيقات المذكورة.
- في عام 1942 ، أجرى العالم هيبرت مارتن تجارب أخرى باستخدام الوصلة المزدوجة المزدوجة ، والتي تتكون من نوعين من التقاطعات الثنائية.
- اكتشف أيضًا ظواهر أخرى غير مفسرة سابقًا ، في حالة الوصلين المنفصلين.
- أيضًا ، قام هذا العالم بتتبع هذه التحقيقات العلمية التي كان يقوم بها الشخص الذي يحمل الترانزستور ، حتى وصل إلى الفكرة الأساسية للترانزستور.
- في عام 1947 ، أجرى العالمان جون باردين ووالتر براتين بعض الاختبارات على تشغيل الترانزستور في المعامل في الولايات المتحدة الأمريكية.
- وقد لاحظوا أنه إذا قمت بتوصيل مصدر كهربائي ببلورة السيليكون أو الجرمانيوم ، فإن الطاقة المنتجة تكون أكبر من الطاقة الناتجة عن المصدر الكهربائي.
- كما شارك العالم وليم شاكلي في هذه التجربة وهو يعلم السبب الرئيسي لها.
- بعد أشهر من هذا الاختبار ، توسع هؤلاء العلماء في إنتاج أشباه الموصلات.
- حصل الترانزستور على اسمه من الكلمة الإنجليزية “Transfer Resistor” ، والتي تعني جهاز إرسال المقاومة.
ما هي أهمية الترانزستور؟
- يعتبر الترانزستور أهم اختراع حدث في القرن التاسع عشر.
- يمكن أيضًا إنتاج الترانزستور باستخدام عمليات تصنيع أشباه الموصلات ، مما يجعل تكلفة إنتاجه السنوية منخفضة جدًا.
- كما يدخل في صناعة الاختراعات الإلكترونية الحديثة مثل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
- يستخدم الترانزستور أيضًا على نطاق واسع لأنه يتضمن دوائر تحكم ميكانيكية ، بدلاً من استخدام الأدوات الميكانيكية.
التقسيمات الترانزستور
النوع الأول:
نظرًا لأن الترانزستور له ثلاثة أطراف ، فهي القاعدة والباعث والمجمع.
عندما يمر تيار متغير عبر القاعدة ، يظهر تأثيره مركّزًا في الباعث والمجمع.
النوع الثاني:
- يطلق عليه ترانزستور تأثير المجال ، ويتكون من بوابة مصدر الصرف.
- يظهر الجهد عند البوابة في فرق الجهد بين المصب والمصدر.
- ينقسم الترانزستور وفقًا لأشباه الموصلات إلى: السيليكون والجرمانيوم والغاليوم والزرنيخ وكربيد السيليكون.
- تنقسم فئات البناء إلى: Bipolar BJT و Field Effect MOSFET و IGBT.
أنواع الترانزستورات
الترانزستور تقاطع npn:
- في حين أن ترانزستور الوصلة يتكون من نوعين من أشباه الموصلات النوع الأول (n) والذي يسمى الباعث أو المجمع أو المرسل.
- هناك أيضًا طبقة رقيقة من أشباه الموصلات بينهما مفصولة بطبقة من النوع (p) تسمى القاعدة.
- يحدد هذا النوع أيضًا الإشارات الكهربائية جيدًا.
- ثم يتم تمرير تيار من خلال التقاطعات الأولية للترانزستور وجهاز الإرسال.
- نتيجة لذلك ، يتم توليد تيار كبير بين وصلات المجمع وجهاز الإرسال ، ثم يتم تضخيم هذه الإشارات.
- في هذا النوع من الترانزستور ، تم تصميم مجموعة من الدوائر.
- تُستخدم هذه الدوائر كجهاز بديل يخلق مسار مقاومة كهربائية منخفضة بين الباعث والمجمع ، ويتم ذلك عن طريق قاطع الدائرة في قاعدة الباعث.
الترانزستور تقاطع pnp:
يعمل هذا النوع من الترانزستور بنفس طريقة النوع الأول ، ولكن عن طريق عكس القطبية.
حقل التأثير الترانزستور:
تم اكتشاف هذا النوع مؤخرًا للتغلب على أوجه القصور في ترانزستور الوصلات.
كيف يعمل الترانزستور كمفتاح؟
- يفصل المفتاح الميكانيكي التيار الكهربائي عن الدائرة وبالتالي يتم إيقاف تشغيل الجهاز.
- في حالة إغلاق قاطع الدائرة ، يستمر التيار في التدفق في الدائرة ، ويتم توصيل الجهد عند طرفي المقاوم بالقاطع.
- عندما يكون هناك تيار في القاعدة ، يعمل الترانزستور بنفس طريقة المفتاح.
- يصبح الترانزستور بمثابة مقاومة عالية ، فهذه المقاومة تمنع مرور التيار وتفتح الدائرة ، لذلك لا يتشكل جهد.
- في حالة مرور التيار في القاعدة خلال مرحلة التشبع ، يمر التيار من المجمع إلى الباعث ، ثم يغسل الدائرة وتغلق الدائرة ، حيث يتشكل الجهد عند طرفي المقاوم أثناء تدفق حاضِر.
قد يثير اهتمامك:
الاستخدامات الشائعة للترانزستورات
يستخدم الترانزستور في كثير من الاستخدامات ، فهو أساس الدوائر الكهربائية والصناعات الإلكترونية ، وتشمل استخداماته ما يلي:
- يقوم الترانزستور بتضخيم الموجات والإشارات الكهرومغناطيسية ، ويسمى مضخم الإشارة.
- يتم استخدامه كعاكس للإشارات الكهربائية.
- من استخدامات الترانزستور أنه يعمل كمذبذب إشارة في الدوائر الكهربائية التي تحتوي على ترددات عالية.
- يجمع الترانزستور الإشارات في دائرة المستقبِل ، وتسمى محدد القناة.
- يعمل الترانزستور كعامل تكامل للإشارة في دوائر الانحراف الرأسي.
- يقوم بمسح الإشارات في دارات الإرسال والاستقبال.
- يصبح منظمًا للدوائر التي تحتوي على جهد ثابت.
- يمكن استخدامه كمفتاح إلكتروني.
كيفية التحقق من نوع الترانزستور
الترانزستور من نوعين ، يتكون من ثلاث أرجل أو ثلاثة أطراف ، وهناك أكثر من طريقة يمكن من خلالها فحص الترانزستور من حيث الجودة وسواء كان يعمل أم لا:
- حتى يمكن فحص الترانزستور من حيث المبدأ ، يجب أن يتوفر مقياس التيار الكهربائي ، حيث يتم استخدام هذا الجهاز لقياس المقاومة ، ويرسل هذا الجهاز مؤشرًا يشير إلى وجود أو عدم وجود اتصال ، وهذا يعتمد على المقاومة في الإثبات. .
- يمكن استخدام طريقة أخرى لفحص الترانزستور ، عن طريق تثبيت الطرف السالب للمقياس الموضح باللون الأسود على الطرف الثالث من الترانزستور أو على القاعدة ، ثم تحريك الطرف الآخر من الأومتر على بقية أرجل المقياس. الترانزستور ، لذلك إذا ظهرت قراءة الأومتر ، فإنها تبدأ من نطاق 400 أوم إلى 700 أوم ، وبالتالي ضمان عمل الترانزستور بشكل جيد.
- هناك طرق أخرى تستخدم التحقق من الترانزستور ، ولكن هاتان طريقتان من أكثر طرق التحقق شيوعًا التي يمكن استخدامها دائمًا للتأكد من أن الترانزستور يعمل أم لا.