مبدأ عمل الترانزيستور: كيف يعمل ويتفاعل في الدوائر الإلكترونية

الترانزستور

الترازستور هو أداة من أهم مكونات الأجهزة الإلكترونية الحديثة كالحاسوب وغيره، اخترعه كل من: باردين، وبراتن، وشوكلي، وهم علماء أمريكيون، يُمكن تعريف الترانزستور بأنه عبارة عن بلورة مصنوعة من مادة شبه موصلة، يتم تطعيمها بمادة السيليكون أو الجرمانيوم، بحيث يكون وسطها شبه موصل سواءً بشحنات موجبة أم سالبة ويطلق عليها القاعدة، وله قدرة كبيرة على تكبير الإشارات الإلكترونية.

مبدأ عمل الترانزستور

يتألف الترانزستور من ثلاثة أطراف هي: المجمّع والقاعدة والمشع، يتم وصل أحد أطرافه بإشارة الدخول والطرف الآخر يوصل بإشارة الخروج، أما الطرف الثالث فيكون مشتركاً ما بين إشارتي الدخول والخروج، أما القاعدة فتعمل كمفتاح للتشغيل أو للإطفاء، وعندما يسري التيار الكهربائي باتجاه القاعدة سيسري التيار من المجمع إلى المشع، هنا يكون المفتاح بوضع التشغيل، وفي حال عدم سريان التيار إلى القاعدة سيكون المفتاح بوضع الإطفاء كونه لا يوجد تيار يسري من القاعدة للمشع.

المزايا

• صغر حجمه ووزنه الذي يساهم في تطوير الدوائر الإلكترونية بأن تكون صغيرة الحجم.
• قلّة التكلفة نتيجة عمليات التصنيع الآلية.
• صالح لتطبيقات الدوائر ذات البطاريات صغيرة الحجم، نتيجة الجهود الصغيرة التي بمقدوره العمل عليها.
• قلّة استهلاكه للطاقة وكفاءته العالية في استعمال الطاقة.
• اعتماديته العالية وتحمله الفيزيائي.
• طول عمره الافتراضي، حيث توجد منه أنواع تعمل لأكثر من 50 عاماً.
• عدم حساسيته للاهتزاز والصدمات الميكانيكية، خاصة المستخدم في الميكروفونات.
• لا يحتاج لتسخين ابتدائي.
• يتيح عمل اللوائح المضغوطة المعقدة، وهذه الخاصية غير موجودة في الصمامات الإلكترونية.
• حساسية بعض أنواعه للضوء، ممّا أدى لاستخدامه في التصوير.

أنواع الترانزستور

يقسم الترازستور إلى عدّة فئات وهي على النحو الآتي:

• حسب الموصل: ترانستور جرمانيومي، وجاليومي، وسليكوني، وترانزستور زرنخيي، وكربيدي سليكوني.
• حسب البناء: ويشمل ما يلي: ترانزستور ثنائي القطب، وترانزستور تأثير المجال، وذو البوابة المعزولة.
• حسب القطبية، ويشمل الأنواع الآتية:
  • سالب: أي ترانزستور يبدأ بالسالب ثم الموجب ثم السالب وهكذا.
  • موجب: أي يبدأ بالموجب ثم السالب ثم الموجب وهكذا.
• حسب قدرة التشغيل: ويقسم إلى الكبير والمتوسط والصغير.
• حسب أقصى تردد تشغيل: موجات راديوية أو موجات الميكرومترية، ويعطي أقصى تردد، وهو فعال بجهد الثقل، ورمزه هو FT والذي ينتج نسبة تكبير مساوية للوحدة.
• حسب التطبيق المستخدم فيه: صوتي عالي الجهد، ومفتاح، وزوجي متماثل، ومتعدد الأغراض، وعالٍ نسبة التكبير.
• حسب التغليف الفيزيائي: ذو ثقب بلاستيكي، وذو ثقب معدني، ومحمل سطحي، ومغير القدرة، وسلسلة شبكة الكور.
• حسب معامل التكبير: السليكوني، وثنائي القطب السالب، والمفتاح، ومغيّر للطاقة ذو التردد العالي.