أنواع مختلفة من الترانزستورات ووظائفها

يعد الترانزستور مكونًا نشطًا وهو ينشئ جميع الدوائر الإلكترونية. يتم استخدامها كمكبرات للصوت وجهاز التبديل. كمضخمات ، يتم استخدامها في المستويات العالية والمنخفضة ، ومراحل التردد ، والمذبذبات ، والمعدلات ، وأجهزة الكشف ، وفي أي دائرة تحتاج إلى أداء وظيفة. في الدوائر الرقمية ، يتم استخدامها كمفاتيح. هناك عدد كبير من الشركات المصنعة حول العالم تقريبًا تنتج أشباه الموصلات (الترانزستورات هي أعضاء في عائلة الأجهزة هذه) ، لذلك هناك الآلاف من الأنواع المختلفة بالضبط. هناك ترانزستورات منخفضة ومتوسطة وعالية الطاقة ، للعمل بترددات عالية ومنخفضة ، للعمل مع تيار عالٍ جدًا و / أو جهد عالي. تقدم هذه المقالة نظرة عامة على ماهية الترانزستور ، وأنواع مختلفة من الترانزستورات ، وتطبيقاتها.

ما هو الترانزستور

الترانزستور هو جهاز إلكتروني. وهي مصنوعة من خلال أشباه الموصلات من النوع p و n. عندما يتم وضع أشباه الموصلات في المركز بين نفس النوع من أشباه الموصلات ، فإن الترتيب يسمى الترانزستورات. يمكننا أن نقول أن الترانزستور هو مزيج من اثنين من الثنائيات إنه اتصال من الخلف إلى الخلف. الترانزستور هو جهاز ينظم تدفق التيار أو الجهد ويعمل كزر أو بوابة للإشارات الإلكترونية.

أنواع الترانزستورات

تتكون الترانزستورات من ثلاث طبقات من أ جهاز أشباه الموصلات ، كل منها قادر على تحريك تيار. أشباه الموصلات هي مادة مثل الجرمانيوم والسيليكون التي توصل الكهرباء بطريقة 'شبه حماسية'. إنه يقع في أي مكان بين موصل حقيقي مثل النحاس وعازل (على غرار الأسلاك المغلفة بالبلاستيك تقريبًا).

رمز الترانزستور

يتم الكشف عن شكل تخطيطي من الترانزستور n-p-n و p-n-p. في الدائرة ، يتم استخدام شكل رسم اتصال. حدد رمز السهم تيار المرسل. في اتصال n-p-n ، نحدد تدفق الإلكترونات إلى الباعث. هذا يعني أن التيار المحافظ يتدفق خارج الباعث كما هو موضح بالسهم الصادر. بالمثل ، يمكن ملاحظة أنه بالنسبة لاتصال p-n-p ، يتدفق التيار المحافظ إلى الباعث كما هو مكشوف بواسطة السهم الداخلي في الشكل.

الترانزستورات PNP و NPN

هناك العديد من أنواع الترانزستورات ويختلف كل منها في خصائصها ولكل منها مزاياها وعيوبها. تستخدم بعض أنواع الترانزستورات في الغالب لتبديل التطبيقات. يمكن استخدام البعض الآخر لكل من التبديل والتضخيم. ومع ذلك ، توجد ترانزستورات أخرى في مجموعة تخصص خاصة بها ، مثل الترانزستورات الضوئية ، والتي تتفاعل مع كمية الضوء التي تسطع عليها لتنتج تدفق التيار خلالها. فيما يلي قائمة بالأنواع المختلفة من الترانزستورات ، سنتطرق إلى الخصائص التي تكوّن كل منها

ما هما النوعان الرئيسيان من الترانزستورات؟

يتم تصنيف الترانزستورات إلى نوعين مثل BJTs و FETs.

ترانزستور مفرق ثنائي القطب (BJT)

الترانزستورات ثنائية القطب هي ترانزستورات تتكون من 3 مناطق ، القاعدة ، والمجمع ، والباعث. ترانزستورات تقاطع ثنائية القطب ، ترانزستورات FET المختلفة ، هي أجهزة يتم التحكم فيها حاليًا. يتسبب تيار صغير يدخل منطقة قاعدة الترانزستور في تدفق تيار أكبر بكثير من الباعث إلى منطقة المجمع. تأتي ترانزستورات الوصل ثنائي القطب في نوعين رئيسيين ، NPN و PNP. ترانزستور NPN هو الترانزستور الذي تكون فيه غالبية الموجات الحاملة الحالية من الإلكترونات.

يشكل تدفق الإلكترون من الباعث إلى المجمع قاعدة غالبية تدفق التيار عبر الترانزستور. الأنواع الأخرى من الشحنة ، الثقوب ، أقلية. الترانزستورات PNP هي عكس ذلك. في الترانزستورات PNP ، فإن غالبية الثقوب الحاملة الحالية. تتوفر ترانزستورات BJT في نوعين هما PNP و NPN

دبابيس الترانزستور تقاطع القطبين

الترانزستور PNP

هذا الترانزستور هو نوع آخر من BJT - Bipolar Junction Transistors ويحتوي على مادتين من أشباه الموصلات من النوع p. يتم تقسيم هذه المواد من خلال طبقة رقيقة من أشباه الموصلات من النوع n. في هذه الترانزستورات ، تكون ناقلات الشحنة عبارة عن ثقوب بينما حاملات الشحنة الأقلية عبارة عن إلكترونات.

في هذا الترانزستور ، يشير رمز السهم إلى تدفق التيار التقليدي. اتجاه تدفق التيار في هذا الترانزستور هو من طرف الباعث إلى طرف المجمع. سيتم تشغيل هذا الترانزستور بمجرد سحب طرف القاعدة إلى LOW بالمقارنة مع طرف الباعث. يظهر الترانزستور PNP مع رمز أدناه.

الترانزستور NPN

NPN هو أيضًا نوع واحد من BJT (Bipolar Junction Transistors) ويتضمن مادتين من أشباه الموصلات من النوع n والتي يتم تقسيمها من خلال طبقة رقيقة من أشباه الموصلات من النوع p. في ترانزستور NPN ، تكون ناقلات الشحنة عبارة عن إلكترونات بينما حاملات الشحنة الأقلية عبارة عن ثقوب. ستشكل الإلكترونات التي تتدفق من طرف الباعث إلى طرف المجمع تدفق التيار داخل المحطة الأساسية للترانزستور.

في الترانزستور ، يمكن أن يؤدي انخفاض كمية التيار في طرف القاعدة إلى توفير كمية هائلة من التيار من طرف الباعث إلى المجمع. في الوقت الحاضر ، BJTs شائعة الاستخدام هي ترانزستورات NPN ، حيث أن حركة الإلكترونات أعلى مقارنة بحركة الثقوب. يظهر الترانزستور NPN برمز أدناه.

حقل التأثير الترانزستور

تأثير الترانزستور الميدان تتكون من 3 مناطق ، بوابة ، مصدر ، ومصرف. الترانزستورات ثنائية القطب المختلفة ، FETs هي أجهزة يتم التحكم فيها بالجهد. يتحكم الجهد الموجود عند البوابة في تدفق التيار من المصدر إلى استنزاف الترانزستور. تتمتع ترانزستورات التأثير الميداني بمقاومة عالية جدًا للمدخلات ، من عدة ميغا أوم (MΩ) للمقاومة إلى قيم أكبر بكثير.

هذه الممانعة عالية المدخلات تسبب لهم القليل جدًا من التيار الجاري من خلالها. (وفقًا لقانون أوم ، يتأثر التيار عكسياً بقيمة مقاومة الدائرة. إذا كانت المعاوقة عالية ، يكون التيار منخفضًا للغاية.) لذا فإن كلا من FETs يسحبان القليل جدًا من التيار من مصدر طاقة الدائرة.

تأثير الترانزستور الميدان

وبالتالي ، يعد هذا مثاليًا لأنها لا تزعج عناصر طاقة الدائرة الأصلية التي تتصل بها. لن يتسببوا في تحميل مصدر الطاقة. عيب FETs هو أنها لن تقدم نفس التضخيم الذي يمكن الحصول عليه من الترانزستورات ثنائية القطب.

تتفوق الترانزستورات ثنائية القطب في حقيقة أنها توفر تضخيمًا أكبر ، على الرغم من أن FETs أفضل من حيث أنها تسبب حمولة أقل وأرخص وأسهل في التصنيع. تأتي ترانزستورات تأثير المجال في نوعين رئيسيين: JFETs و MOSFETs. JFETs و MOSFETs متشابهة جدًا ولكن MOSFETs لها قيم معاوقة دخل أعلى من JFETs. هذا يؤدي إلى تحميل أقل في الدائرة. تصنف ترانزستورات FET إلى نوعين هما JFET و MOSFET.

JFET

ترمز JFET إلى ترانزستور تأثير مجال التقاطع. هذا بسيط بالإضافة إلى نوع أولي من ترانزستورات FET التي تُستخدم مثل المقاومات والمضخمات والمفاتيح وما إلى ذلك. هذا جهاز يتم التحكم فيه بالجهد ولا يستخدم أي تيار متحيز. بمجرد تطبيق الجهد بين أطراف البوابة والمصدر ، فإنه يتحكم في التدفق الحالي بين مصدر واستنزاف ترانزستور JFET.

ال ترانزستور تأثير مجال التقاطع (JUGFET أو JFET) لا تحتوي على تقاطعات PN ولكن مكانها يحتوي على جزء ضيق من مادة أشباه الموصلات عالية المقاومة تشكل 'قناة' من السيليكون من النوع N أو النوع P لتتدفق معظم الناقلات من خلال توصيلتين كهربائيتين أوم في أي من الطرفين تسمى عادة الصرف والمصدر على التوالي.

ترانزستورات تأثير مجال تقاطع

هناك نوعان من التكوينات الأساسية لترانزستور تأثير مجال تقاطع ، N-channel JFET و P-channel JFET. قناة N-channel JFET مخدرة بشوائب مانحة مما يعني أن تدفق التيار عبر القناة سلبي (ومن هنا جاء مصطلح N-channel) في شكل إلكترونات. يمكن الوصول إلى هذه الترانزستورات في كل من أنواع القناة P و N.

موسفيت

MOSFET أو ترانزستور تأثير المجال بأكسيد المعادن وأشباه الموصلات هو الأكثر استخدامًا بين جميع أنواع الترانزستورات. كما يوحي الاسم ، فإنه يشمل طرف البوابة المعدنية. يشتمل هذا الترانزستور على أربع محطات مثل المصدر أو التصريف أو البوابة والركيزة أو الجسم.

موسفيت

بالمقارنة مع BJT و JFET ، تتمتع دوائر MOSFET بالعديد من الفوائد لأنها توفر مقاومة عالية لـ i / p وكذلك مقاومة منخفضة لـ o / p. تستخدم MOSFETs بشكل أساسي في الدوائر منخفضة الطاقة خاصة أثناء تصميم الرقائق. هذه الترانزستورات متوفرة في نوعين مثل النضوب والتعزيز. علاوة على ذلك ، يتم تصنيف هذه الأنواع إلى أنواع P-channel و N-channel.

الرئيسية ميزات FET تشمل ما يلي.

• إنه أحادي القطب لأن ناقلات الشحنة مثل الإلكترونات أو الثقوب مسؤولة عن الإرسال.
• في FET ، سيتدفق تيار الإدخال بسبب التحيز العكسي. لذلك فإن مقاومة الإدخال لهذا الترانزستور عالية.
• عندما يتم التحكم في جهد o / p لترانزستور تأثير المجال من خلال جهد إدخال البوابة ، يُطلق على هذا الترانزستور اسم جهاز التحكم في الجهد.
• في حارة التوصيل ، لا توجد تقاطعات. لذلك فإن FETs لديها ضوضاء أقل مقارنة مع BJTs.
• يمكن أن يتم توصيف الكسب من خلال الموصلية التحويلية لأنها نسبة تغيير التيار o / p وتغير جهد الدخل
• مقاومة o / p لـ FET منخفضة.

مزايا FET

تشمل مزايا FET مقارنة بـ BJT ما يلي.

• FET هو جهاز أحادي القطب بينما BJT هو جهاز ثنائي القطب
• FET هو جهاز يحركه الجهد بينما BJT هو جهاز يحركه التيار
• مقاومة i / p لـ FET عالية بينما BJT منخفضة
• مستوى ضوضاء FET منخفض مقارنة بـ BJT
• في FET ، يكون الاستقرار الحراري مرتفعًا بينما يكون BJT منخفضًا.
• يمكن إجراء توصيف الكسب لـ FET من خلال الموصلية التحويلية بينما في BJT مع كسب الجهد

تطبيقات FET

تشمل تطبيقات FET ما يلي.

• يتم استخدام هذه الترانزستورات داخل دوائر مختلفة لتقليل تأثير التحميل.
• يتم استخدام هذه في العديد من الدوائر مثل مذبذبات التحول الطوري ، الفولتميتر ومضخمات المخزن المؤقت.

محطات FET

يحتوي FET على ثلاث محطات طرفية مثل المصدر والبوابة والصرف التي لا تشبه محطات BJT. في FET ، تشبه محطة المصدر محطة Emitter في BJT ، في حين أن محطة البوابة تشبه محطة القاعدة ومحطة الصرف إلى محطة التجميع.

محطة المصدر

• في FET ، محطة المصدر هي التي تدخل من خلالها حاملات الشحن إلى القناة.
• هذا مشابه لمحطة باعث BJT
• يمكن تمثيل محطة المصدر بـ 'S'.
• يمكن تحديد تدفق التيار عبر القناة على محطة المصدر مثل IS.
  محطة البوابة
• في FET ، تلعب محطة البوابة دورًا أساسيًا للتحكم في تدفق التيار عبر القناة.
• يمكن التحكم في تدفق التيار عبر طرف البوابة من خلال توفير جهد خارجي لها.
• محطة البوابة عبارة عن مزيج من محطتين متصلتين داخليًا ومخدر بشكل كبير. يمكن تعديل موصلية القناة من خلال محطة البوابة.
• هذا مشابه للمحطة الأساسية لـ BJT
• يمكن تمثيل محطة البوابة بـ 'G'.
• يمكن تحديد تدفق التيار عبر القناة عند محطة البوابة على أنه IG.

محطة الصرف

• في FET ، محطة الصرف هي التي تغادر من خلالها الناقلات القناة.
• هذا مشابه لمحطة التجميع في ترانزستور تقاطع ثنائي القطب.
• تم تعيين جهد الصرف إلى المصدر على أنه VDS.
• يمكن تعيين محطة الصرف باسم D.
• يمكن تحديد تدفق التيار المتحرك بعيدًا عن القناة عند محطة الصرف على أنه ID.

أنواع مختلفة من الترانزستورات

هناك أنواع مختلفة من الترانزستورات المتاحة بناءً على الوظيفة مثل الإشارة الصغيرة ، والتبديل الصغير ، والطاقة ، والتردد العالي ، والترانزستور الضوئي ، و UJT. تستخدم بعض أنواع الترانزستورات بشكل أساسي للتضخيم أو لأغراض التحويل.

أنواع الإشارات الصغيرة من الترانزستورات

تُستخدم ترانزستورات الإشارة الصغيرة بشكل أساسي لتضخيم الإشارات منخفضة المستوى ولكن يمكن أيضًا أن تعمل بشكل جيد مثل المفاتيح. تتوفر هذه الترانزستورات من خلال قيمة hFE ، والتي تحدد كيفية تضخيم الترانزستور لإشارات الإدخال. يتراوح نطاق قيم hFE النموذجية من 10 إلى 500 بما في ذلك أعلى تصنيف لتيار المجمع (Ic) من 80 مللي أمبير إلى 600 مللي أمبير.

هذه الترانزستورات متوفرة في شكلين مثل PNP و NPN. أعلى ترددات تشغيل لهذا الترانزستور لها من 1 إلى 300 ميجا هرتز. تُستخدم هذه الترانزستورات عند تضخيم الإشارات الصغيرة مثل بضعة فولتات وببساطة عند استخدام ميل أمبير من التيار. يمكن تطبيق ترانزستور الطاقة بمجرد استخدام جهد هائل ، وكذلك التيار.

أنواع التحويل الصغيرة من الترانزستورات

تستخدم ترانزستورات التحويل الصغيرة مثل المفاتيح وكذلك مكبرات الصوت. تتراوح قيم hFE النموذجية لهذه الترانزستورات من 10 إلى 200 بما في ذلك أقل تصنيفات تيار المجمع التي تتراوح من 10 مللي أمبير إلى 1000 مللي أمبير. هذه الترانزستورات متوفرة في شكلين مثل PNP و NPN

هذه الترانزستورات غير قادرة على تضخيم الإشارة الصغيرة للترانزستورات ، والتي يمكن أن تشمل ما يصل إلى 500 تضخيم. لذا فإن هذا سيجعل الترانزستورات أكثر فائدة للتبديل ، على الرغم من أنه يمكن استخدامها كمكبرات للصوت لتوفير الكسب. بمجرد أن تحتاج إلى ربح إضافي ، فإن هذه الترانزستورات ستعمل بشكل أفضل مثل مكبرات الصوت.

ترانزستورات الطاقة

هذه الترانزستورات قابلة للتطبيق حيث يتم استخدام الكثير من الطاقة. يتم ربط طرف المجمع لهذا الترانزستور بالطرف الأساسي للمعدن بحيث يعمل مثل المشتت الحراري لإذابة فائض الطاقة. يتراوح نطاق تصنيفات الطاقة النموذجية بشكل أساسي من حوالي 10 واط إلى 300 واط بما في ذلك تصنيفات التردد التي تتراوح من 1 ميجا هرتز إلى 100 ميجا هرتز.

ترانزستور الطاقة

تتراوح قيم أعلى تيار جامع بين 1A - 100 A. تتوفر ترانزستورات الطاقة في أشكال PNP و NPN بينما يأتي ترانزستور دارلينجتون إما في أشكال PNP أو NPN.

أنواع الترانزستورات عالية التردد

تستخدم الترانزستورات عالية التردد بشكل خاص للإشارات الصغيرة التي تعمل على ترددات عالية وتستخدم في تطبيقات التحويل عالية السرعة. هذه الترانزستورات قابلة للتطبيق في الإشارات عالية التردد ويجب أن تكون قادرة على التشغيل / الإيقاف بسرعات عالية للغاية.

تشمل تطبيقات الترانزستورات عالية التردد بشكل أساسي HF و UHF و VHF و MATV و CATV بالإضافة إلى تطبيقات المذبذب. يبلغ مدى الحد الأقصى لمعدل التردد حوالي 2000 ميجا هرتز وتتراوح أعلى تيارات المجمع من 10 مللي أمبير - 600 مللي أمبير. يمكن الحصول عليها في كل من أشكال PNP و NPN.

الترانزستور الضوئي

هذه الترانزستورات حساسة للضوء ونوع شائع من هذا الترانزستور يشبه الترانزستور ثنائي القطب حيث تتم إزالة الرصاص الأساسي لهذا الترانزستور وكذلك تغييره من خلال منطقة حساسة للضوء. هذا هو السبب في أن الترانزستور الضوئي يشتمل على طرفين فقط بدلاً من المحطات الثلاثة. بمجرد أن تظل المنطقة الخارجية مظللة ، سيتم إيقاف تشغيل الجهاز.

الترانزستور الضوئي

في الأساس ، لا يوجد تدفق للتيار من مناطق المجمع إلى الباعث. ولكن ، عندما تتعرض منطقة حساسة للضوء نحو ضوء النهار ، يمكن عندئذٍ إنتاج كمية صغيرة من تيار القاعدة للتحكم في جامع عالٍ لتيار الباعث.

على غرار الترانزستورات العادية ، يمكن أن تكون كلا من FETs و BJTs. FETs هي ترانزستورات حساسة للضوء ، وليست مثل الترانزستورات ثنائية القطب ، تستخدم صور FETs الضوء لإنتاج جهد بوابة يستخدم بشكل أساسي للتحكم في تيار مصدر التصريف. هذه تستجيب للغاية للتغيرات داخل الضوء بالإضافة إلى أنها أكثر حساسية مقارنة بالمترانزستورات الضوئية ثنائية القطب.

أنواع Unijunction من الترانزستورات

تتضمن الترانزستورات أحادية الوصلة (UJTs) ثلاثة خيوط تعمل تمامًا مثل المفاتيح الكهربائية بحيث لا يتم استخدامها مثل مكبرات الصوت. بشكل عام ، تعمل الترانزستورات مثل المفتاح وكذلك مكبر الصوت. ومع ذلك ، فإن UJT لا يعطي أي نوع من التضخيم بسبب تصميمه. لذلك فهو غير مصمم لتوفير جهد كافي بخلاف التيار.

خيوط هذه الترانزستورات هي B1 و B2 وباعث الرصاص. تشغيل هذا الترانزستور بسيط. عندما يكون الجهد موجودًا بين الباعث أو الطرف الأساسي ، سيكون هناك تدفق صغير للتيار من B2 إلى B1.

الترانزستور الأحادي

ستوفر خيوط التحكم في الأنواع الأخرى من الترانزستورات تيارًا إضافيًا صغيرًا بينما ، في UJT ، يكون عكس ذلك تمامًا. المصدر الأساسي للترانزستور هو تيار الباعث. إن تدفق التيار من B2 إلى B1 هو ببساطة كمية صغيرة من التيار المدمج بأكمله ، مما يعني أن UJTs ليست مناسبة للتضخيم ولكنها مناسبة للتبديل.

ترانزستور ثنائي القطب غير متجانس (LGBT)

تستخدم الترانزستورات ثنائية القطب غير المتجانسة AlgaAs / GaAs (HBTs) لتطبيقات الميكروويف الرقمية والتناظرية مع ترددات عالية مثل نطاق Ku. يمكن أن توفر HBTs سرعات تحويل أسرع من الترانزستورات ثنائية القطب السليكونية في الغالب بسبب انخفاض المقاومة الأساسية والسعة من المجمع إلى الركيزة. تتطلب معالجة HBT طباعة حجرية أقل تطلبًا من GaAs FETs ، لذلك ، يمكن تصنيع HBTs بثمن ويمكن أن توفر عائدًا ليثوغرافيًا أفضل.

يمكن أن توفر هذه التقنية أيضًا الفولتية الأعلى للانهيار ومطابقة مقاومة النطاق العريض الأسهل من GaAs FETs. في التقييم باستخدام ترانزستورات الوصلات ثنائية القطب Si (BJTs) ، تُظهر HBTs عرضًا أفضل من حيث كفاءة حقن الباعث ، والمقاومة الأساسية ، وسعة الباعث الأساسي ، وتردد القطع. كما أنها تقدم خطية جيدة ، وضوضاء منخفضة المرحلة ، وكفاءة عالية للطاقة المضافة. يتم استخدام HBTs في كل من التطبيقات المربحة وعالية الموثوقية ، مثل مضخمات الطاقة في الهواتف المحمولة وبرامج تشغيل الليزر.

دارلينجتون الترانزستور

يُطلق على ترانزستور دارلينجتون أحيانًا اسم 'زوج دارلينجتون' ، وهو عبارة عن دائرة ترانزستور مصنوعة من ترانزستورين. اخترعها سيدني دارلينجتون. إنه يشبه الترانزستور ، لكن لديه قدرة أعلى بكثير على اكتساب التيار. يمكن صنع الدائرة من ترانزستورين منفصلين أو يمكن أن تكون داخل دائرة متكاملة.

المعلمة hfe ذات ملف دارلينجتون الترانزستور هو كل ترانزستور hfe يتضاعف بشكل متبادل. الدائرة مفيدة في مكبرات الصوت أو في المسبار الذي يقيس تيارًا صغيرًا جدًا يمر عبر الماء. إنه حساس للغاية بحيث يمكنه التقاط التيار في الجلد. إذا قمت بتوصيله بقطعة من المعدن ، يمكنك إنشاء زر حساس للمس.

دارلينجتون الترانزستور

شوتكي الترانزستور

ترانزستور شوتكي هو مزيج من الترانزستور و صمام ثنائي شوتكي يمنع الترانزستور من التشبع عن طريق تحويل تيار الإدخال المتطرف. ويسمى أيضًا ترانزستور Schottky-clamped.

ترانزستور متعدد الباعث

الترانزستور متعدد الباعث هو ترانزستور ثنائي القطب متخصص يستخدم بشكل متكرر كمدخلات لـ منطق الترانزستور (TTL) NAND بوابات المنطق، بوابات منطقية . يتم تطبيق إشارات الإدخال على أجهزة الإرسال. يتوقف تيار المجمع عن التدفق ببساطة ، إذا كانت جميع البواعث مدفوعة بالجهد العالي المنطقي ، وبالتالي يتم تنفيذ عملية منطقية NAND باستخدام ترانزستور واحد. تحل الترانزستورات متعددة الباعث محل الثنائيات من DTL وتوافق على تقليل وقت التبديل وتبديد الطاقة.

الدائرة المزدوجة البوابة

أحد أشكال MOSFET التي تحظى بشعبية خاصة في العديد من تطبيقات الترددات اللاسلكية هو MOSFET ثنائي البوابة. يتم استخدام MOSFET ثنائي البوابة في العديد من تطبيقات الترددات اللاسلكية والتطبيقات الأخرى حيث يلزم وجود بوابتين للتحكم في السلسلة. MOSFET ثنائي البوابة هو في الأساس شكل من أشكال MOSFET حيث يتم تكوين بوابتين على طول القناة واحدة تلو الأخرى.

بهذه الطريقة ، تؤثر كلتا البوابتين على مستوى التيار المتدفق بين المصدر والمصرف. في الواقع ، يمكن اعتبار تشغيل MOSFET ثنائي البوابة مثل جهازي MOSFET في السلسلة. تؤثر كلتا البوابتين على عملية MOSFET العامة وبالتالي على الإخراج. يمكن استخدام MOSFET ثنائي البوابة في العديد من التطبيقات بما في ذلك خلاطات / مضاعفات الترددات اللاسلكية ومضخمات التردد اللاسلكي ومكبرات الصوت مع التحكم في الكسب وما شابه.

أفالانش الترانزستور

ترانزستور الانهيار الجليدي هو ترانزستور تقاطع ثنائي القطب مصمم للعملية في منطقة خصائص جهد التجميع الحالي / المجمع إلى الباعث خارج جهد انهيار المجمع إلى الباعث ، يسمى منطقة انهيار الانهيار الجليدي. تتميز هذه المنطقة بانهيار الانهيار الجليدي ، وهو حدث مشابه لتصريف الغازات في تاونسند ، ومقاومة تفاضلية سلبية. يُطلق على العملية في منطقة انهيار الانهيار الجليدي عملية وضع الانهيار الجليدي: فهي تمنح ترانزستورات الانهيار الجليدي القدرة على تبديل التيارات العالية جدًا بأوقات صعود وهبوط أقل من نانوثانية (أوقات الانتقال).

يمكن أن يكون للترانزستورات غير المصممة خصيصًا لهذا الغرض خصائص انهيار جليدي متسقة بشكل معقول ، على سبيل المثال ، 82٪ من عينات المفتاح عالي السرعة 15 فولت 2N2369 ، المصنعة على مدار 12 عامًا ، كانت قادرة على توليد نبضات انهيار الانهيار الجليدي مع وقت ارتفاع يبلغ 350 ps أو أقل ، باستخدام مصدر طاقة 90 فولت كما كتب جيم ويليامز.

انتشار الترانزستور

ترانزستور الانتشار هو ترانزستور تقاطع ثنائي القطب (BJT) يتكون من نشر dopants في ركيزة شبه موصلة. تم تنفيذ عملية الانتشار في وقت لاحق من تقاطع السبيكة وعمليات الوصلات النامية لصنع BJTs. طورت Bell Labs أول نموذج أولي لترانزستورات الانتشار في عام 1954. كانت ترانزستورات الانتشار الأصلية عبارة عن ترانزستورات ذات قاعدة منتشرة.

لا تزال هذه الترانزستورات تحتوي على بواعث سبائك وأحيانًا مجمعات سبائك مثل الترانزستورات السابقة للوصلة السبائكية. تم نشر القاعدة فقط في الركيزة. في بعض الأحيان تنتج الركيزة المجمع ، ولكن في الترانزستورات مثل الترانزستورات المنتشرة ذات السبائك الدقيقة من Philco ، كانت الركيزة هي الجزء الأكبر من القاعدة.

تطبيقات أنواع الترانزستورات

يتطلب التطبيق المناسب لأشباه موصلات الطاقة فهم الحد الأقصى لتصنيفاتها وخصائصها الكهربائية ، والمعلومات التي يتم تقديمها في ورقة بيانات الجهاز. تستخدم ممارسات التصميم الجيدة حدود ورقة البيانات وليس المعلومات التي تم الحصول عليها من مجموعات العينات الصغيرة. التقييم هو القيمة القصوى أو الدنيا التي تضع حدًا لقدرة الجهاز. يمكن أن يؤدي العمل الذي يتجاوز التصنيف إلى تدهور لا رجعة فيه أو فشل الجهاز. تشير التقييمات القصوى إلى الإمكانات القصوى للجهاز. لا يجب استخدامها كظروف تصميم.

السمة هي مقياس لأداء الجهاز في ظل ظروف التشغيل الفردية معبراً عنها بالقيم الدنيا و / أو المميزة و / أو القصوى ، أو يتم الكشف عنها بيانياً.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن ما هو الترانزستور وأنواع الترانزستورات المختلفة وتطبيقاتها. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم أو لتنفيذ المشاريع الكهربائية والإلكترونية ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هذا سؤال لك ، ما هي الوظيفة الرئيسية للترانزستور؟