کاربرد ترانزیستور چیست و چرا اهمیت دارد؟

ترانزیستورها از موادی مانند سیلیکون یا ژرمانیوم ساخته شده اند که می توانند جریان الکتریکی را به صورت کنترل شده از طریق آنها عبور دهند. در کاربرد ترانزیستور مواد ترانزیستور ها با ناخالصی‌ها دوپ می‌شوند تا ساختاری به نام پیوند p-n ایجاد کنند. در این حالت “p” مخفف مثبت و “n” مخفف منفی است. این نمادها به نوع اتم های ناخالصی (ناخالصی) که به مواد نیمه هادی اضافه شده اند اشاره دارد.

اهمیت ترانزیستور ها در انقلاب کامپیوتری اثبات شده است. متداول ترین نوع ترانزیستور از انواع اصلی ترانزیستور، ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی (MOSFET) است که به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی مانند رایانه، تلفن های هوشمند و تلویزیون استفاده می شود. ترانزیستور از سه بخش اصلی تشکیل شده است: امیتر، پایه و کلکتور. امیتر به عنوان منبع الکترون، کلکتور به عنوان تخلیه و پایه به عنوان پایانه کنترل عمل می کند.

کاربرد ترانزیستور ها

هنگامی که یک جریان کوچک از پایه عبور می کند، یک جریان بسیار بزرگتر بین امیتر و کلکتور را کنترل می کند. این به دلیل این واقعیت است که اتصال پایه-امیتر بایاس رو به جلو است و در نتیجه به الکترون ها اجازه می دهد از امیتر به پایه جریان پیدا کنند. اتصال بیس-کلکتور بایاس معکوس است، به این معنی که از جریان الکترون ها از پایه به کلکتور جلوگیری می شود. با این حال، هنگامی که جریانی از پایه عبور می‌کند، محل اتصال پایه-کلکتور را باز می‌کند و به الکترون‌ها اجازه می‌دهد از امیتر به کلکتور جریان پیدا کنند. این فرآیند به بیس اجازه می دهد تا جریان بین امیتر و کلکتور را کنترل کند، بنابراین می توانیم از کاربرد ترانزیستور به روش های مختلفی استفاده کنیم.

چرا از ترانزیستور استفاده می کنیم؟

در کاربرد یک ترانزیستور می تواند به عنوان یک سوئیچ یا دروازه برای سیگنال های الکترونیکی عمل کند. در عمل این بدان معنی است که ما از کاربرد ترانزیستور ها به عنوان کلیدهای الکترونیکی استفاده می کنیم که مدارهای الکترونیکی را روشن یا خاموش می کنند. این یک تابع اساسی است که ما در مدارهای منطقی دیجیتال استفاده می کنیم، مانند مدارهایی که در رایانه ها یافت می شوند، جایی که از کاربرد ترانزیستور ها برای نمایش یک ها و صفرهای کد باینری استفاده می کنیم.

همچنین می توانیم از ترانزیستورها برای کنترل منبع تغذیه قطعات مختلف الکترونیکی استفاده کنیم. ترانزیستور به عنوان یک کلید برای روشن و خاموش کردن جریان جریان عمل می کند. علاوه بر این، می‌توانیم از ترانزیستورها برای تنظیم سطح ولتاژ استفاده کنیم که امکان استفاده بهینه از توان را در دستگاه‌های الکترونیکی فراهم می‌کند.

یکی از مهمترین کاربرد های ترانزیستور ها به عنوان تقویت کننده است. ما می‌توانیم از ترانزیستورها برای تقویت سیگنال‌های ضعیف، مانند خروجی میکروفون، تا سطوحی که می‌توانند بلندگو را هدایت کنند، استفاده کنیم.

بیشتر بخوانید: آموزش فعالسازی IPv6 در مودم

انواع اصلی ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور BJT

در کاربرد یک ترانزیستور BJT، اتصال بیس-امیتر توسط یک جریان کوچک به سمت جلو بایاس می شود. این پیکربندی به الکترون ها اجازه می دهد تا از امیتر به پایه جریان پیدا کنند. اتصال پایه-کلکتور بایاس معکوس است، بنابراین به عنوان مانعی در برابر جریان الکترون ها عمل می کند. با این حال، اتصال بیس-امیتر بایاس رو به جلو اجازه می دهد تا تعداد کمی از الکترون ها در سراسر اتصال پایه-کلکتور جریان پیدا کنند. این فرآیند یک جریان کوچک بین پایانه های کلکتور و امیتر ایجاد می کند که توسط جریان پایه کنترل می شود.

ترانزیستور FET

در FET، ترمینال دروازه توسط یک ماده عایق از کانال جدا می شود. اعمال ولتاژ به ترمینال گیت میدان الکتریکی ایجاد می کند که می تواند الکترون های آزاد را در کانال جذب یا دفع کند. این فرآیند رسانایی کانال را تغییر می دهد و در نتیجه جریان بین پایانه های منبع و تخلیه را کنترل می کند. FET ها امپدانس ورودی بالایی دارند، به این معنی که جریان بسیار کمی را از سیگنال ورودی می گیرند.

به این ترتیب، کاربرد ترانزیستور ها بسته به نحوه اتصال آنها و میزان جریان عبوری از آنها مانند یک سوئیچ یا تقویت کننده عمل می کنند. جریان ورودی جریان خروجی را کنترل می کند که می توانیم از آن برای تقویت یا سوئیچ کردن سیگنال ها استفاده کنیم.

چرا ترانزیستور ها اهمیت دارند؟

اهمیت ترانزیستور ها بلوک های ساختمانی اساسی الکترونیک مدرن را تشکیل می دهند. آنها دستگاه های همه کاره ای هستند که می توانند به عنوان سوئیچ، تقویت کننده و تنظیم کننده سیگنال عمل کنند و در نتیجه پردازش و ذخیره اطلاعات دیجیتال را ممکن می سازند. استفاده گسترده از کاربرد ترانزیستور ها در دستگاه های الکترونیکی با فعال کردن فناوری های مدرن ارتباطات، سرگرمی، حمل و نقل و مراقبت های بهداشتی بر زندگی روزمره ما تأثیر زیادی گذاشته است. به عنوان مثال، اهمیت ترانزیستور ها کوچک کردن مدارهای الکترونیکی را ممکن کرده اند که منجر به ایجاد دستگاه های قابل حمل مانند تلفن های هوشمند، لپ تاپ ها و فناوری های پوشیدنی شده است.

اگر ترانزیستورها هرگز اختراع نمی شدند، دنیای ما بسیار متفاوت بود. این احتمال وجود دارد که انقلاب کامپیوتری و پیشرفت های سریع در الکترونیک اتفاق نمی افتاد، زیرا ترانزیستورها یک جزء کلیدی در مدارهای دیجیتال و محاسبات مدرن هستند.

تالیف:
فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ (اقتباس از مقاله‌ای از Builtin)
در صورت استفاده از این مقاله، نام و آدرس فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ را به عنوان منبع ذکر کنید.