ملتقى الفيزيائيين العرب - الترانـــــــزيستـــــــور

ما هو الترانزيستور :

الترانزيستور (Transistor) هو قطعة ذات ثلاث أرجل تخفي كل رجل منها نوع مختلف من مادة شبه موصلة وإن تشابه إثنان منها ولكنهما مختلفان

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=36303

الثلاث مواد مصنعة على النحو التالي في الـ (BJT NPN) :
1- القاعدة (base): وهي عبارة عن مادة الكربون مختلطة بمادة البورون، حيث أن الكربون يحوي أربع إلكترونات في مدار التكافؤ بينما يحوري البورون ثلاث، مما يجعل ارتباطهما الجزيئي غير محكم بحيث أن النقص بإلكترون واحد في ذرة البورون يسمح بوجود فجوة منتظرة إلكترون ليستقر ذلك الارتباط ويرمز لهذا النوع من أشباه الموصلات ب (P)، وهذا ممايجعل هذه المادة موصلة رديئة للكهرباء حيث أن موصليتها تساوي 1 مقارنة بالنحاس الذي هو 10^12.
وهذه القاعدة تحتل الجزء الأكبر من الترانزيستور، حيث أن حجمها يوازي ضعف كلا الطرفين الآخرين بحيث أنهما عائمين فيها ويفصل بين سطح كل منهما مسافة بالميكرون.

2- الجامع (Collector): وهو عبارة عن مادة الكربون أيضاً مع مادة الزرنيخ التي تحمل خمس الكترونات في مجال التكافؤ
مما يجعل تركيبها الجزيئي ذو الكترون زائد عن وضع الأستقرار ولا يعني هذا كونه سالب فهو متعادل لأن المادة لم تفقد شيئاً من إلكتروناتها أو تكتسب ويرمز لهذا النوع ب (N).

3- المشع (Emitter)أو الباعث : ويملك نفس التركيب من حيث وجود نفس العناصر ولكن هنا يختلف في زيادة كثافة الزرنيخ بشكل كبير وسيتبين سبب ذلك مؤخراً.

ما هو عمل الترانزيستور؟
هو عبارة عن مولد تيار متحكم به بواسطة جهد (Voltage Controlled Current Source).
نعني بذلك أنه عبارة عن جهاز يولد تيار في جزء من دائرة شدته على حسب جهد في جزء آخر من الدائرة،
السؤال كيف يقوم بذلك؟؟؟

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=36304

الجواب أنه عند توصيل المشع والمجمع في دائرة بينما توصل القاعدة في فرق جهد في دائرة أخرى نجد أن الجهد الذي يعطى للقاعدة يتحكم بالتيار المار خلال المشع والمجمع في الدائرة الثانية بشرط توصيل المشع والمجمع بالنسبة لهذا النوع من الترانزيستور يكون بحيث أن الجهد عند المجمع أعلى من الجهد عند القاعدة و كلاهما أعلى من الجهد تبع المشع وهذا ما يسمونه ب (Active Mode) وإلا فلن يعمل الترانزيستور هذه الوظيفة وسيقوم بما يسمى بوظيفة (Switching) وهي التي تستخدم في الدوائر الرقمية.
على كل حال عند توصيل الترانزيستور بالطريقة تلك يصبح ما بين القاعدة والمشع عبارة عن ديود عادي في الوضع الأمامي وما بين القاعدة و المجمع دايود عادي في الوضع العكسي ولكن عند توصيل الدائرة تقوم القاعدة بسحب الإلكترونات من المشع لأنها أعلى جهداً فلما تدخل إلى القاعدة يقوم المجمع باعتباره الأعلى جهداً بسحب معظم الإلكترونات إليه وما يخرج من طرف القاعدة إلا تيار بسيط جداً من الإلكترونات
وعند تغيير جهد القاعدة تتغير سرعة القاعدة في سحب الإلكترونات إليها فيتغير بذلك التيار المار بين المشع والمجمع.

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=36305

أنواع الترانزيستور:
1- الترانزيستور ثنائي قطب نقطة الالتقاء (Bipolar Junction Transistor or BJT): ويقصد بذلك وجود نقطة الالتقاء بين كل نوع وهي كما قلنا بالميكرون وعلى جنبيها قطب (N) وقطب (P).
و هو نوعين (NPN) و (PNP) ويختلفان في الأداء وطريقة التوصيل حيث أن الأول هو الأفضل و أخر ما اكتشف من ال (BJT) بعد اكتشاف نظرية ال (Convection current).

2- الترانزيستور بتأثير المجال الكهربائي (Field effect transistor or FET): وهو أنواع لا تحصى ومنه تصنع كل الدوائرة الرقمية من أمثلته (Enhancement NPN MOS FET) و (Junction PNP FET).