الترانزستور ومدى أهميتة Transistor

تعريف الترانزستور ومدى أهميّتة في الصناعات الإلكترونية

يعتبر الترانزستور من احد أهم عناصر أشباه الموصلات التي تم اكتشافها في العصر الحديث. وهنالك يوجد نوعان من الترانزستورات وهما ترانزستور ثنائي القطبية (Bipolar Junction Transistor ) وترانزستور تأثير المجال (Field Effect Transistor ) وسوف نتحدث بشكل عام هذا النوعين من الترانزستورات.

ترانزستور ثنائي القطبية يعتبر من اهم العناصر التي تستخدم في تصميم وبناء الدوائر الإلكترونية حيث يتميز بخاصية هامة وهي تكبير الإشارة. أيضا قد يضهر تكبيرا للتيار حينما يعمل في المنطقة النشطة او الخطية.

- ترانزستور الوصلة ثنائي القطبية كمكبر يعمل في المنطقة النشطة او الخطية.

- ترانزستور الوصلة ثنائي القطبية كمفتاح الكتروني، حيث يعمل الترانزستور في منطقتين هما منطقة القطع ومنطقة التشبع. 

إستخدامات الترانزستور. 

يستخدم في عدة أشياء بشكل عام في المفاتيح الإلكترونية المختلفة، مكبرات الإشارة الكهربائية. وايضا يعتبر اسهل في الإستخدام بسبب صغر حجمه وسهولة تصنيعة، واستهلاكه القليل للطاقة الكهربائية وقلة تكاليفة على انتشارة بشكل كبير.

هنالك عدة طرق لتصنيع الترانزستور ثنائي القطبية، وسوف نقوم بالتحدث واخباركم عن احدى هذه الطرق، وهو اسلوب البناء السطحي (Epitaaxial Planar Structure ).

مما يتركب الترانزستور ثنائي القطبية.

ويتركب الترانزستور ثنائي القطبية من ثلاث مناطق من شبه الموصل المطعم مفصولة بوصلتين من النوع p-n كما هو مبين في الصورة 

وتسمى هذه الأماكن بالباعث (emitter) والقاعدة (base) والمجمع (collector)، وهنالك نوعين من ترانزستور ثنائي القطبية وهما pnp و npn.

وهذه الصور تبين التمثيل للرموز الطبيعية لهذه الأنواع من الترانزستور. فالوصلة pn التي تقوم بربط منطقة القاعدة ومنطقة الباعث تسمى وصلة القاعدة والوصلة التي تربط منطقة القاعدة ومنطقة المجمع تسمى وصلة القاعدة، المجمع كما هو واضح بالصوره ويرمز اختصارا للباعث بالحرف E، المجمع C و القاعدة B.

وضيفة الترانزستور. 

يعمل الترانزستور ثنائي القطبية بصفة اساسية كمكبر للإشارة ولجعلة يعمل بشكل مناسب يجب ان تعمل الانحياز المناسب لكل من وصلتية بجهد تيار خارجي مستمر، ويجعلة يبين الانحياز المناسب لكل من الترانزستور npn و الترانزستور pnp للعمل بشكل أفضل. 

ويكمن العمل الأساسي للترانزستور في النقاط التالية:

1- معظم الالكترونيات المندفعة من الباعث الى منطقة القاعدة الضيقة وخفيفة التطعيم لا تتحد ولكنها تنتشر بسرعه الى منطقة الإستنزاف بين القاعدة والمجمع.

2- التطعيم الخفيف بالنسبة لمنطقة القاعدة بالإضافة إلى سمكها الضيق فيجعل عدد الفجوات فيها محدودا جدا. فلهذا نسبة صغير من الالكترونات الكلية التي تندفع من وصلة القاعدة.

3- الإنحياز الأمامي من القاعدة الى الباعث يجعل منطقة الإستنزاف او المنطقة القاحلة بينهما تضيق، والانحياز العكسي من القاعدة الى المجمع يؤدي إلى اتساع منطقة الإستنزاف بينهما.