ما هو الترانزستور وكيف يعمل؟ إجابة شاملة، الترانزستور هو عنصر إلكتروني يصنف ضمن أنواع الترانزستورات المستخدمة بكثرة في الدوائر الكهربائية.
ما هو الترانزستور؟ وكيف يعمل؟ وما التركيب الداخلي له؟ هذا ما سنجيب عنه ….. تابعوا معنا.
ما هو الترانزستور
هو عنصر إلكتروني يشبه في عمله بشكل عام المفتاح الكهربائي لكن ضمن بنية متقدمة للتحكم فيه بواسطة طرف القاعدة، حيث يصنع من مواد شبه موصلة مثل السيليكون أو الجرمانيوم.
ويتكون من 3 أطراف للتوصيل (طرف المجمع – طرف القاعدة – طرف الباعث)، ويستخدم في دوائر التحكم الإلكتروني لأداء وظيفة ما بالدائرة.
بنية الترانزستور
يتكون الترانزستور بشكل عام من وصلتي P-N متصلتين بالتوالي، بحيث تشترك الوصلتان بالمنطقة الوسطى، وعليه يصبح عنصر إلكتروني مكون من 3 طبقات PNP وNPN كما هو موضح بالشكل التالي:
ويطلق على طرف الوسط بالقاعدة (بالإنجليزية: Base)، في حين الطرفين الآخرين يطلق إحداهما الباعث (بالإنجليزية: Emitter) والآخر المجمع (بالإنجليزية: Collector).
ويتكون ترانزستور نوع NPN من طبقتين N وفي المنتصف طبقة P وهو القاعدة، وبهذا يصبح تركيب الترانزستور كالتالي:
- وصلة القاعدة – الباعث.
- وصلة القاعدة – المجمع.
ويتم التمييز بين النوعين PNP و NPN من السهم الذي يحدد جهة الطبقة الوسطى (القاغدة).
كيف يعمل الترانزستور
- عند تطبيق جهد مناسب على طرف القاعدة NPN تصبع الوصلة بين طرفي القاعدة والباعث في حالة توصيل مثل الدايود العادي، ما يؤدي إلى مرور التيار.
- وبواسطة تيار التحكم المطبق على طرف القاعدة يتم التحكم في مرور تيار كبير بين المجمع والباعث.
- الغاية من وجوده هو التحكم في تشغيل حمل كهرباي كبير بواسطة تيار تحكم صغير قادم من اللوحة الإلكترونية.
حالات عمل الترانزستور
الحالة الفعالة Active Region
فيها يكون طرف القاعدة والباعث في حالة انحياز أمامي، في حين طرفي المجمع والقاعدة في حالة انحياز عكسي، وأي تغيير بسيط في تيار القاعدة يؤدي إلى تغيير كبير في تيار الباعث والمجمع.
ويمكن تمثيل هذه الحالة كدوائر متحكمة تستخدم كمكبر للإشارات الكهربائية.
حالة القطع Cut-Off Region
فيها تكون وصلتي القاعدة والمجمع وكذلك المجمع والقاعدة في حالة انحياز عكسي، ما يعني ذلك أن التيار سيكون صفر، بالتالي فإن المقاومة بين طرفي المجمع والباعث ستصبح كبيرة جداً، وتيار المجمع يصبح صفر.
وتمثل هذه الحالة كمفتاح مفتوح أي في حالة فصل تام (OFF).
حالة التشبع Saturation Region
في هذه الحالة يكون أطرافه في حالة الانحياز الأمامي، ما يعني أنه عند زيادة تيار القاعدة فإن ذلك يؤدي لنقص قيمة المقاومة بين طرفي المجمع والباعث إلى أن تصبح صغيرة جداً، في حين يكون تيار المجمع أكبر ما يكون.
تمثل هذه الحالة كمفتاح مغلق أي في حالة توصيل تام (ON).
المصدر: build-electronic-circuits
