مجله جم ترونیک
انواع ترانزیستور
ترانزیستورها یکی از مهمترین اجزای وسیلههای الکترونیکی هستند که بر روی برد قرار میگیرند. این قطعات به جای لولههای خلأ به کار میروند و مزایای بسیار زیادی را ارائه میدهند. ترانزیستورها دارای ابعاد بسیار کوچکی هستند و انرژی کمی برای کار نیاز دارند. این قطعات به عنوان اجزای فعال و مهم، وظایف مختلفی را بر عهده داشته و سیگنال خروجی آنها قدرت بسیار بالاتری را نسبت سیگنال ورودی دارد. انواع ترانزیستور در ابعاد، ساختار و عملکرد متفاوت هستند و در موارد مختلفی استفاده میشوند.
این جزء ضروری در هر مدار الکترونیکی وجود دارد و به عنوان تقویتکننده، نوسانگر، منابع تغذیه، آیسیهای منطق دیجیتال، تنظیم کننده ولتاژ و… به کار برده میشود. برای شناخت انواع ترانزیستور، کاربرد، نحوه تست و در نهایت خرید ترانزیستور را پیشنهاد میکنیم که در ادامه با ما همراه شوید.
معرفی انواع ترانزیستور
از زمان طراحی اولین ترانزیستور تا به امروز انواع مختلف این قطعه بسته به عملکرد و ساختارشان تولید شدهاند و به دو گروه کلی ترانزیستورهای پیوند دو قطبی (BJT) و ترانزیستورهای اثر میدانی(FET) تقسیمبندی میشوند. برای شناخت انواع ترانزیستور لازم است پرکاربردترین نوع آن یعنی BJT را بشناسید که در دو نوع NPN و PNP وجود دارند. در ترانزیستورهای NPN الکترونها و یا حرکت جریانی از سمت کلکتور به امیتر است در حالی که در نوع PNP الکترونها از سمت امیتر به کلکتور حرکت میکنند. (خرید ترانزیستور BJT)
قابل توجه است که در ترانزیستورها جریان و ولتاژ تعیینکننده انواع نقطه کار ترانزیستور و ناحیه تقویتکنندگی سیگنال ورودی هستند. این نقطه کار را به عنوان نقطه سکون و ثابت بر مشخصهها میگویند و با Q نشان میدهند. انواع ترانزیستور از نظر کاربرد نیز در گروههای مختلفی تقسیمبندی میشوند که هر کدام عملکرد متفاوتی را ارائه میدهند و شامل موارد زیر هستند:
ترانزیستورهای سیگنال کوچک
جهت تقویت سیگنالهای کوچک از این ترانزیستور استفاده میشود. همچنین، برای سوئیچینگ نیز میتوان این نوع ترانزیستور را به کار برد. شکل ترانزیستورهای سیگنال کوچک NPN و PNP بوده و مقدار جریان کلکتور آنها 80 تا 600 میلیآمپر در نظر گرفته میشوند. کاربرد انواع ترانزیستور سیگنال کوچک در کلیدهای روشن یا خاموش، درایور دیود LED، مدارهای تایمر، مادون قرمز و… است.
ترانزیستورهای سوئیچینگ کوچک
این نوع ترانزیستور برای سوئیچینگ و تقویت مورد استفاده قرار میگیرد و همانند ترانزیستور سیگنال کوچک به شکل NPN و PNP هستند.
ترانزیستورهای قدرت
از بین انواع ترانزیستور نوع قدرت به عنوان منابع تغذیه پرقدرت و تقویتکننده به کار میروند. این ترانزیستورها نیز در قالب NPN، PNP و دارلینگتون وجود دارند و در کاربردهایی که نیاز به توان، ولتاژ و جریان بالا باشد مورد استفاده قرار میگیرند.
ترانزیستورهای فرکانس بالا
برای سیگنالهای کوچک در فرکانسهای بالا، برنامههای سوئیچینگ، مدارهای تقویتکننده و نوسانساز CATV، MATV، HF و… از ترانزیستور RF استفاده میشود.
انواع ترانزیستور؛ فوتو ترانزیستور
این ترانزیستورها به نور حساس هستند و به جای ترمینال بیس، ناحیهای حساس به نور دارند. در مواقعی که ناحیه حساس به نور در تاریکی قرار میگیرد ترانزیستور در حالت خاموش خواهد بود.
همچنین بخوانید: دیتاشیت ترانزیستور
کاربرد انواع ترانزیستور در صنایع مختلف
ترانزیستورها وسیله نیمه هادی سه ترمینال هستند که سیگنالهای الکترونیکی را تقویت میکنند. این سه ترمینال شامل بیس، کلکتور و امیتر بوده و بیس به عنوان فعالکننده ترانزیستور، کلکتور پایه مثبت و امیتر پایه منفی است. کاربرد انواع ترانزیستور تنظیم ولتاژ و جریان بوده و همچنین تقویتکننده و سوئیچینگ در مدار الکتریکی نیز به حساب میآیند.
کاربرد ترانزیستور در صنایع مختلف بسیار گسترده است و تقریباً در تمام تجهیزات الکترونیکی حضور دارد. در صنعت مخابرات، ترانزیستورها برای تقویت سیگنال و پردازش فرکانسهای بالا استفاده میشوند؛ در تجهیزات صوتی، برای تقویت صدا نقش مهمی دارند؛ و در منابع تغذیه و مدارهای کنترلی، برای تنظیم ولتاژ و جریان به کار میروند. در این میان، انواع ترانزیستور بسته به نوع عملکرد، در مدارهای سوئیچینگ، نوسانسازها، حسگرها و درایورهای مختلف استفاده میشوند.
در صنایع قدرت نیز انواع ترانزیستورهای قدرت جایگاه ویژهای دارند، زیرا میتوانند بارهای بزرگتر را کنترل کنند. این نوع قطعات در اینورترها، درایوهای صنعتی، منابع تغذیه سوئیچینگ، سیستمهای کنترلی موتور و تجهیزات خودکارسازی کاربرد دارند. به طور کلی، کارایی ترانزیستور زمانی بیشتر دیده میشود که نیاز به کنترل دقیق، سرعت بالا و مصرف کم انرژی وجود داشته باشد. بنابراین شناخت درست کاربرد ترانزیستور در هر صنعت، انتخاب قطعه مناسب را آسانتر میکند.
در ادامه کاربردهای اصلی این قطعه را آوردهایم:
- قابل استفاده به عنوان سوئیچینگ در مدارهای آنالوگ و دیجیتال
- استفاده از تقویتکننده ترانزیستوری در تلفن همراه
- کنترلکننده قدرت در رگولاتور
- قابل استفاده در برنامه الکترونیکی (به عنوان مثال در ساخت مدارهای مجتمع آی سی)
- به کار بردن ترانزیستور RF در رادیوهای دو طرفه و رادار
- استفاده در دستگاههای حسگر نوری و لمسی
- قابل استفاده در مدارهای تقویتکننده و هر دستگاهی که نیاز به کیفیت صدا دارد؛ مانند کامپیوتر، رادیو، شنود و…
انواع ترانزیستور در اکثر وسیلههای مهم و ضروری کاربرد دارند و بدون وجود این قطعه مدارهای الکترونیکی با مشکلات بسیاری مواجه میشوند.
ساختار ترانزیستور چگونه است؟
ترانزیستور یک قطعه نیمههادی سه پایه است که از سه بخش اصلی بیس، کلکتور و امیتر تشکیل میشود و در بسیاری از مدارهای الکترونیکی نقش کلیدی دارد. در میان انواع ترانزيستور، ساختار داخلی میتواند بسته به نوع قطعه متفاوت باشد، اما در ترانزیستورهای BJT، دو پیوند PN وجود دارد که رفتار قطعه را کنترل میکنند. همین ساختار باعث میشود کارایی ترانزیستور در تقویت سیگنال، سوئیچینگ و کنترل جریان بسیار بالا باشد و در مدارهای مختلف صنعتی و خانگی به کار برود.
از نظر فیزیکی، ترانزیستورها در اندازههای مختلف و با توانهای گوناگون تولید میشوند؛ از مدلهای کوچک سیگنال گرفته تا انواع ترانزیستورهای قدرت که برای جریان و ولتاژ بالا طراحی شدهاند. در نتیجه، شناخت ساختار هر نوع ترانزیستور به انتخاب درست آن در پروژههای الکترونیکی کمک میکند. وقتی بدانیم کاربرد ترانزیستور در مدار چیست، بهتر میتوانیم از آن برای تقویت، کلیدزنی یا کنترل بار استفاده کنیم.
همچنین برای خرید ترانزیستور ماسفت کلیک کنید.
نحوه تست کردن ترانزیستور ها
انواع ترانزیستور را با روشهای مختلفی تست میکنند که هر کدام مزایای خاص خود را دارند. یکی از بهترین روشها تست ترانزیستور توسط تست دیود مولتیمتر بوده که با سرعت بسیار بالایی انجام میشود و امکان شناخت دقیق پایهها را فراهم میکند. همچنین، برای تست نیازی به بیرون کشیدن قطعات نبوده و بدین ترتیب سرعت بیشتر از سایر روشها خواهد بود.
در این روش تست بایستی مولتیمتر را در حالت تست دیود قرار دهید و سپس پرابهای مثبت و منفی را متصل کنید. عددی که مشاهده میشود بایستی بین 200 تا 900 و یا 0.200 تا 0.900 باشد. برای تست سالم بودن ترانزیستور، نوع ترانزیستور بسیار مهم است؛ اما در حالت کلی اگر عدد به دست آمده بالاتر از 400 باشد، قطعه شما سالم بوده و در صورتی که عدد زیر 400 نمایش داده شود ترانزیستور معیوب و یا ضعیف است.
میکند.
نحوه انتخاب ترانزیستور مناسب
برای انتخاب ترانزیستور مناسب، ابتدا باید بدانید مدار شما به چه نوع عملکردی نیاز دارد: تقویت، سوئیچینگ یا کنترل توان. اگر مدار شما با جریان کم و سیگنالهای ضعیف سروکار دارد، ترانزیستورهای سیگنال کوچک مناسب هستند؛ اما اگر با بارهای سنگینتر و توان بالاتر مواجه هستید، باید سراغ انواع ترانزیستورهای قدرت بروید. همچنین ولتاژ کلکتور-امیتر، جریان مجاز، توان تلفاتی و نوع بسته بندی از مهمترین مشخصاتی هستند که در انتخاب اثر دارند. در واقع، شناخت انواع ترانزیستور کمک میکند قطعهای متناسب با نیاز مدار انتخاب شود و از خرابیهای احتمالی جلوگیری شود.
نکته مهم دیگر، نوع کاربرد است. برای مثال اگر هدف شما کلید زنی سریع باشد، کارایی ترانزیستور در سرعت سوئیچینگ اهمیت پیدا میکند، اما اگر بخواهید یک سیگنال ضعیف را تقویت کنید، بهره جریان و نویز قطعه مهمتر میشود. همچنین باید به دیتاشیت توجه کنید تا از سازگاری پایهها، توان کاری و محدودیتهای حرارتی مطمئن شوید. در بسیاری از پروژهها، انتخاب درست ترانزیستور باعث افزایش بازده و کاهش استهلاک مدار میشود، بنابراین قبل از خرید حتماً کاربرد ترانزیستور و شرایط کاری آن را بررسی کنید.
همچنین بخوانید: ترانزیستور چیست؟
سوالات متداول
- ترانزیستور ها چند نوع هستند؟
انواع ترانزیستور به دو گروه کلی ترانزیستورهای پیوند دو قطبی (BJT) و اثر میدانی(FET) تقسیمبندی میشوند. همچنین، از نظر کاربرد نیز در گروههای مختلفی مانند فوتو، سیگنال کوچک و… هستند.
- ترانزیستور ها بر چه اساسی در دسته های مختلف قرار می گیرند؟
ترانزیستورها بر اساس کاربرد، عملکرد و ساختار در دستههای مختلفی قرار دارند که بر اساس مدار بایستی گزینه مناسبی خریداری شود.
- هر نوع ترانزیستور چه کاربردی دارد؟
ترانزیستورهای سوئیچینگ در مدارهای آنالوگ و دیجیتال، ترانزیستور RF در رادیوهای دو طرفه و رادار، ترانزیستور کنترلکننده قدرت در رگولاتور و… کاربرد دارند.
