ما لا تعرفه عن الترانزستور هو أنه عنصر مهم من المكونات الإلكترونية الحديثة حيث يعتبر الترانزستور من أفضل الاختراعات في العصر الحديث.
كما أنها ذات أهمية كبيرة في المجتمع وتشارك في إنتاج العديد من أنواع النقل، وتتميز بالعديد من الميزات التي تميزها عن غيرها.
كما سنتحدث في هذا المقال عن أهم المعلومات عن الترانزستور، والتي لا يعرف عنها الكثير في العصر الحالي، حيث أنه أهم اختراع في القرن العشرين.
تعرف على المزيد حول الترانزستور
- اخترع الترانزستور الأمريكيون والتر براتن وجون باردين وويليام شوكلي.
- الترانزستور هو أيضًا بلوز مصنوع من مادة السيليكون والجرمانيوم شبه الموصلة.
- كما أن المنطقة الوسطى من الترانزستور داخل البلورة هي الموصل الإيجابي أو الموصل السالب، وتسمى القاعدة، حيث تتمتع بقدرة عالية على تضخيم الإشارات الإلكترونية.
- تم تسجيل براءة الاختراع الأولى من قبل الفيزيائي جول إدجر لينفيلد في عام 1925.
اقرأ أيضًا: بحث عن أحد العناصر المكونة للصناعة الإلكترونية
كيف هو الترانزستور؟
- ظهر الترانزستور عام 1925 في كندا على يد العالم جول أجير بفضل بحثه عن الترانزستور، لكنه لم ينشر هذا البحث.
- في عام 1942، أجرى العالم هيبرت مارتن تجارب أخرى باستخدام الرابطة المزدوجة، والتي تتكون من نوعين من الروابط المزدوجة.
- اكتشف أيضًا ظواهر أخرى غير مفسرة سابقًا في حالة رباط مكسور.
- بالإضافة إلى ذلك، استمر هذا العالم في متابعة هذه الدراسات العلمية التي أجراها حتى توصل إلى الفكرة الأساسية للترانزستور.
- في عام 1947، أجرى جون باردين ووالتر براتين بعض الاختبارات لتشغيل الترانزستور في مختبرات الولايات المتحدة الأمريكية.
- يشيرون إلى أنه إذا وصل مصدرًا للكهرباء ببلورة من السيليكون أو الجرامينيوم، فإن الطاقة المنتجة ستكون أكبر من الطاقة التي ينتجها مصدر الكهرباء.
- شارك العالم ويليام شكلي أيضًا في هذه التجربة، وهو يعلم السبب الرئيسي لذلك.
- بعد بضعة أشهر من هذا الاختبار، وسع هؤلاء العلماء مجال إنتاج أشباه الموصلات.
- حصل الترانزستور على اسمه من الكلمة الإنجليزية “transfer resistor”، والتي تعني حامل المقاومة
ما هي أهمية الترانزستور؟
- يعتبر الترانزستور أحد أهم اختراعات القرن العشرين
- يمكن أيضًا تصنيع الترانزستور باستخدام عمليات تصنيع أشباه الموصلات، مما يجعل تكلفة التصنيع السنوية منخفضة جدًا.
- كما تشارك في إنتاج الاختراعات الإلكترونية الحديثة مثل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الترانزستور على نطاق واسع على نطاق واسع حيث يتم دمجه في دوائر التحكم الميكانيكية بدلاً من استخدام الأدوات الميكانيكية.
انقسامات الترانزستور
النوع الأول:
بينما يحتوي الترانزستور على ثلاث محطات: القاعدة والباعث والمجمع.
عندما يمر التيار المتردد عبر القاعدة، يتم جمع تأثيره في الباعث والمجمع.
النوع الثاني:
- يطلق عليه ترانزستور تأثير المجال ويتكون من بوابة-مصدر-استنزاف.
- يظهر الجهد عبر البوابة في فرق الجهد بين المصدر والمصدر.
- اعتمادًا على أشباه الموصلات، ينقسم الترانزستور إلى: السيليكون والجرمانيوم والغاليوم والزرنيخ وكربيد السيليكون.
- ينقسم التصميم إلى: BJT ترانزستور ثنائي القطب، MOSFET ميداني، ترانزستور بوابة معزول IGBT.
أنواع الترانزستورات
الترانزستور تقاطع npn:
- إذا كان ترانزستور الوصلة يتكون من نوعين من أشباه الموصلات، فإن النوع الأول (n) يسمى الباعث أو المجمع أو المرسل.
- يوجد أيضًا بينهما طبقة رقيقة من أشباه الموصلات مفصولة بطبقة من النوع (p) تسمى القاعدة.
- يكتشف هذا النوع أيضًا الإشارات الكهربائية جيدًا.
- يتدفق التيار بعد ذلك عبر التقاطعات الأولية للترانزستور وجهاز الإرسال.
- نتيجة لذلك، يوجد تيار كبير بين توصيلات المجمع وجهاز الإرسال، ثم يتم تضخيم هذه الإشارات.
- تم تصميم مجموعة من الدوائر في هذا النوع من الترانزستور.
- تُستخدم هذه الدوائر كجهاز بديل ينشئ مسارًا منخفض المقاومة بين الباعث والمجمع، والذي يتم إنجازه بواسطة قاطع الدائرة في قاعدة الباعث.
الترانزستور تقاطع pnp:
يعمل هذا النوع من الترانزستور بنفس طريقة النوع الأول، ولكن عن طريق عكس الاستقطاب.
حقل التأثير الترانزستور:
تم اختراع هذا النوع مؤخرًا للتغلب على أوجه القصور في ترانزستور الوصلات.
كيف يعمل الترانزستور كمفتاح كهربائي
- يقوم مفتاح ميكانيكي بفصل التيار الكهربائي عن الدائرة، وبالتالي يقوم بإغلاق الجهاز.
- عندما يكون قاطع الدائرة مغلقًا، سيستمر التيار في التدفق في الدائرة والجهد عبر طرفي المقاومة متصل بالقاطع.
- عندما يكون التيار في القاعدة، يعمل الترانزستور كمفتاح.
- يصبح الترانزستور بمثابة مقاومة عالية، فهذه المقاومة تمنع تدفق التيار وتفتح الدائرة ولا ينتج أي جهد.
- ولكن عندما يمر التيار في القاعدة بمرحلة التشبع، فإن التيار سوف يتدفق من المجمع إلى الباعث، ثم يغسل الدائرة، وتغلق الدائرة، وأثناء التدفق، سيتم إنشاء جهد عند طرفي المقاومة. تيار
قد تكون مهتمًا بـ: معلومات حول أشباه الموصلات وأنواعها
الاستخدامات الشائعة للترانزستورات
يستخدم الترانزستور في أغراض عديدة، فهو أساس الدوائر الكهربائية وصناعة الإلكترونيات، وتشمل استخداماته ما يلي:
- يقوم الترانزستور بتضخيم الموجات والإشارات الكهرومغناطيسية، وهذا هو سبب تسميته بمضخم الإشارة.
- يتم استخدامه كعاكس للإشارات الكهربائية.
- من بين تطبيقات الترانزستور أنه يعمل كمذبذب للإشارة في الدوائر الكهربائية التي تحتوي على ترددات عالية.
- يجمع الترانزستور الإشارات في دوائر الاستقبال، وهو ما يسمى محدد القناة.
- يعمل الترانزستور المتكامل في دوائر الانحراف الرأسية.
- يقوم بمسح الإشارات في دارات الإرسال والاستقبال.
- يصبح منظمًا للدوائر التي تحتوي على فولتات تيار مستمر.
- يمكن استخدامه كمفتاح إلكتروني.
كيفية التحقق من نوع الترانزستور
الترانزستور نوعان من التحيز يتكونان من ثلاثة أرجل أو ثلاثة أطراف وهناك عدة طرق يمكن من خلالها اختبار الترانزستور من حيث الجودة وما إذا كان يعمل أم لا:
- لكي يتم اختبار الترانزستور مبدئيًا، يجب أن يتوفر مقياس التيار الكهربائي، ويستخدم هذا الجهاز لقياس المقاومة، ويرسل هذا الجهاز مؤشرًا يشير إلى وجود أو عدم وجود اتصال، وهذا يعتمد على المقاومة عند الاختبار.
- يمكن استخدام طريقة أخرى لاختبار الترانزستور عن طريق وضع الطرف السالب للمقياس، وهو أسود، على الطرف الثالث أو قاعدة الترانزستور ثم تحريك الطرف الآخر من الأومتر إلى بقية أرجل الترانزستور. يبدو أنه يبدأ من 400 أوم إلى 700 أوم، وبالتالي التأكد من أن الترانزستور يعمل بشكل صحيح.
- هناك طرق أخرى تستخدم اختبار الترانزستور، لكن هاتين هما أكثر طريقتين للاختبار شيوعًا يمكن استخدامهما دائمًا للتحقق من عمل الترانزستور أم لا.
راجع أيضًا: كيفية اختبار الترانزستور بالصور
تحدثنا اليوم بالتفصيل عن ما لا تعرفه عن الترانزستور على موقعنا في مقال حول كيفية استخدامه وكيفية تعلمه جيدًا من خلال الخطوات والأنواع. نتمنى أن يكون لدينا شرح كاف وأيضًا أن تقوموا بنشر رابط حول الموضوع لصالح الجميع على وسائل التواصل الاجتماعي.