ترانزیستور چیست و انواع اون و روش تست اونها
ترانزیستور یکی از مهمترین قطعات الکترونیکی میباشد. ترانزیستور یکی از ادوات حالت جامد است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلسیم و
ژرمانیم ساخته میشود. یک ترانزیستور در ساختار خود دارای پیوندهای پیوند نوع N و پیوند نوع P میباشد.
ترانزیستورهای جدید به دو دسته کلی تقسیم میشوند: ترانزیستورهای اتصال دو قطبی (BJT) و ترانزیستورهای اثر میدانی (FET). اعمال جریان
در BJTها و ولتاژ در FETها بین ورودی وترمینال مشترک رسانایی بین خروجی و ترمینال مشترک را افزایش میدهد، از اینرو سبب کنترل جریان
بین آنها میشود. مشخصات ترانزیستورها به نوع آن بستگی دارد. لغت «ترانزیستور» به نوع اتصال نقطهای آن اشاره دارد، اما انی سمبل قدیمی با
سمبلهایی را کردند که اختلاف ساختار ترانزیستور دوقطبی را به صورت دقیقتر نشان میداد، اما این ایده خیلی زود رها شد. در مدارهای آنالوگ،
ترانزیستورها در تقویت کنندهها استفاده میشوند، (تقویت کنندههای جریان مستقیم، تقویت کنندههای صدا، تقویت کنندههای امواج رادیویی) و منابع
تغذیه تنظیم شده خطی. همچنین از ترانزیستورها در مدارات دیجیتال بعنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده میشود، اما به ندرت به صورت یک قطعه
جدا، بلکه به صورت بهم پیوسته در مدارات مجتمع یکپارچه بکار میروند. مداراهای دیجیتال شامل گیتهای منطقی . حافظه با دسترسی تصادفی
(RAM)، میکرپروسسورها پردازندهای سیگنال دیجیتال (DSPs) هستند. ترانزیستور میتواند به عنوان سوییچ نیز کار کند. ترانزستور سه پایه
دارد.
شکل مداری ترانزیستور
ترانزیستور معمولی از سه کریستال نوع N و P تشکیل یافته است.ترتیب قرار گرفتن کریستال های P و N در کنار هم میتواند به دو صورت PNP و
NPN باشد(مطابق شکل زیر) و از این رو میتوان نتیجه گرفت دو نوع ترانزیستور وجود دارد(ترانزیستور نوع NPN و ترانزیستور نوع PNP)
ترانزیستور دارای سه پایه میباشد با نام های : امیتر ، بیس و کلکتورکه به صورت اختصار با حروف C ، B , E نشان داده میشود.
E : ” امیتر” یعنی منتشر کننده
B : “بیس” یعنی پایه
C : “کلکتور” یعنی جمع کننده
برای تعیین پایه ها و نوع ترانزیستور عموما دو روش وجود دارد:
۱- استفاده از اهمتر عقربه ای جهت تعیین پایه ها و نوع ترانزیستور
۲- استفاده از مولتی متر دیجیتال جهت تعیین پایه ها و نوع ترانزیستور
۱-استفاده از اهمتر عقربه ای :
۲- استفاده از مولتی متر دیجیتال :چون هر ترانزیستور معادل دو دیود است می توان با استفاده از این خاصیت برای تشخیص پایه بیس استفاده نمود.یک پایه در ترانزیستور وجود دارد که نسبت به دو پایه ی دیگر مانند یک دیود عمل می کند،یعنی اهم متر از یک جهت اهم کم را نشان می دهد و با عوض کردن سیم های اهم متر،مقدار مقاومت نشان داده شده به وسیله اهم متر،زیاد است، این پایه بیس ترانزیستور است.
با مشخص شدن بیس نوع ترانزیستور را می توان تععین نمود.حالتی که اهم متر اهم کم را نشان میدهد اگر سیم منفی واقعی اهم متر به بیس وصل باشد نوع ترانزیستور مثبت (PNP ).اگر در حالت اهم کم سیم مثبت واقعی اهم متر به بیس وصل باشد نوع ترانزیستور منفی (NPN) است.برای تعیین کلکتور و امیتر ترانزیستور می توان مقاومت بین بیس و دو پایه ی دیگر را اندازه گرفت.مقاومت بیس کلکتور کم تر از مقاومت بیس امیتر است.
از مولتی متر دیجیتالی در وضعیت تست دیود برای تست ترانزیستور استفاده می کنند.مانند حالت تست دیود ، وقتی دیود بیس امیتر یا دیود بیس کلکتور در بایاس موافق قرار گیرند ولتاژ بایاس موافق دیود روی صفحه نمایش نشان داده خواهد شد.در بایاس مخالف ولتاژ بایاس مخالف دیود روی صفحه نمایش ظاهر می شود.
در شکل زیر حالت های گوناگون تست ترانزیستور به کمک اهم متر را مشاهده میکنید:
دو شکل سمت راست تست پیوند BC و دو شکل سمت چپ تست پیوند BE را نشان میدهد.از سمت راست اولین شکل بایاس مخالف بعدی بایاس موافق ،سومین شکل بایاس مخالف و آخرین شکل (شکل سمت چپ) بایاس موافق این پیوندها را نشان میدهد.
در یک ترانزیستور معیوب اگر اتصال بیس امیتر یا اتصال بیس کلکتور آن قطع باشد در این صورت مولتی متر ولتاژ بایاس مخالف را نشان می دهد.
ترانزیستور به 3 صورت در مدار خراب میشود
یا شرط میشود یعنی اتصال کوتاه شدن
در صورت اتصال کوتاه بودن بیس امیتر یا بیس کلکتور مولتی متر(اهم متر) ولتاژ ((صفر)) را نشان خواهد داد.
دوم نشتی دارد
سوم اینکه اهم متر در دوحالت بایاس مخالف و موافق بی نهایت نشان میدهد
ترانزیستور در مدارت مختلف برای کارهای مختلفی استفاده میشه
از لحاظ شکل ظاهری هم با هم متفاوت هستند
در تصویر زیر نمونه های رایج رو می بینید
ترانزیستور اثر میدانی ( فت ) - FET
همانگونه که از نام این المان مشخص است، پایه کنترلی آن جریانی مصرف نمی کند و تنها با اعامل ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه هادی ، جریان
عبوری از FET کنترل می شود. به همین دلیل ورودی این مدار هیچ کونه اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمی گذارد و امپدانس بسیار
بالایی دارد.
فت دارای سه پایه با نهامهای درِین D - سورس S و گیت G است که پایه گیت ، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل می نماید. فت ها دارای
دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور می کند . FET
ها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می گردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند.
نوع دیگر ترانزیستورهای اثر میدانی MOSFET ها هستند ( ترانزیستور اثر میدانی اکسید فلزی نیمه هادی -Metal-Oxide Semiconductor Field Efect Transistor ) یکی از اساسی ترین مزیت های ماسفت ها نویز کمتر آنها در مدار است.
فت ها در ساخت فرستنده باند اف ام رادیو نیز کاربرد فراوانی دارند. برای تست کردن فت کانال N با مالتی متر ، نخست پایه گیت را پیدا می کنیم. یعنی
پایه ای که نسبت به دو پایه دیگر در یک جهت مقداری رسانایی دارد و در جهت دیگر مقاومت آن بی نهایت است. معمولاً مقاومت بین پایه درین و گیت
از مقاومت پایه درین و سورس بیشتر است که از این طریق می توان پایه درین را از سورس تشخیص داد.
امروزه در اکثر مدارات دیجیتال از ترانزیستورهای SMD استفاده میشود
تست این مدل هم مانند نوع معمولی میباشد
شماره ترانزیستور های SMD با روش کد نوشته میشود مانند مثال زیر
برای دانلود کتاب کد SMDکلیک کنید