آشنایی با الکترونیک

ترانزیستور [1] مهمترین مدار الکترونیک است و برای تقویت یا خاموش یا خاموش کردن سیگنالها استفاده می شود. ترانزیستور حالت جامدی است که از مواد نیمه رسانا مانند سیلیکون و ژرمانیوم ساخته شده است. ترانزیستور دارای اتصالات نوع N و P در ساختار خود است.
ترانزیستورها به دو دسته کلی تقسیم می شوند: اتصال دو قطبی (BJT) و ترانزیستورهای اثر میدان (FET). استفاده از جریان در BJT و ولتاژ در FET بین ورودی به ترمینال مشترک باعث افزایش هدایت بین خروجی و ترمینال مشترک و در نتیجه شدت جریان بین آنها می شود. مشخصات ترانزیستورها به نوع آنها بستگی دارد. شکل ظاهری ترانزیستورها به قدرت و فرکانس عملکرد آنها متفاوت است.
در مدارهای آنالوگ از تقویت کننده ها برای تقویت تقویت کننده ها (تقویت سیگنال هایی مانند صدا ، امواج رادیویی و غیره) و همچنین منابع تغذیه خطی و غیرخطی (منبع تغذیه سوئیچینگ) استفاده می شود. در مدارهای دیجیتال ، از ترانزیستورها به عنوان کلیدهای الکترونیکی استفاده می شود ، اگرچه بندرت بعنوان یک جز جداگانه استفاده می شود ، اما به عنوان یک مدار پیوسته در مدارهای مجتمع استفاده می شود. مدارهای دیجیتال شامل دروازه های منطقی ، حافظه دسترسی تصادفی (RAM) ، پردازنده ها و پردازنده های سیگنال دیجیتال (DSP) هستند.
ترانزیستور BJT دارای سه پایه است: پایه (پایه) ، جمع کننده یا جمع کننده (جمع کننده) و امیتر (امیتر ساطع کننده).
ساختار ترانزیستور اتصال دو قطبی
ترانزیستورهای دو قطبی BJT از یک اتصال کریستال رسانای سه لایه تشکیل شده است. لایه میانی لایه پایه نامیده می شود و دارای دو لایه جانبی است ، یکی ساطع کننده و دیگری جمع کننده. نوع بلور پایه با نوع کریستال های نفوذی و قابل جذب متفاوت است. محتوای ناخالصی در ساطع کننده معمولاً از دو لایه دیگر بیشتر است ، همچنین عرض لایه پایه کوچکتر است و لایه جمع کننده از سایر لایه ها گسترده تر است. [2]
در یک ترانزیستور دو قطبی ، لایه ساطع کننده بیشترین تعداد عفونت را دارد. الکترون ها از گسیل کننده به لایه جمع کننده فرستاده می شوند که این میزان ناخالصی کمتری است. [3]
معنی
ترانزیستور یکی از بزرگترین اختراعات تاریخ معاصر است و در کنار چاپ ، اتومبیل ، ارتباطات الکترونیکی و برق دارای اهمیت است. ترانزیستور یک جز component فعال اصلی الکترونیک مدرن است. اهمیت ترانزیستورها در جامعه امروز به ظرفیت تولید انبوه آنها بستگی دارد که از فرآیند تولید کاملاً خودکار استفاده می کند که در آن هزینه هر ترانزیستور بسیار پایین است. اگرچه ترانزیستورها هنوز به طور جداگانه مورد استفاده قرار می گیرند ، اما آنها معمولاً در مدارهای مجتمع (بیشتر اجزای تراشه IC و همچنین میکرو تراشه ها یا فقط تراشه ها) با دیودها ، مقاومت ها ، خازن ها و سایر قطعات ساخته می شوند. الکترونیک برای ساخت یک مدار کامل. محصولات الکترونیکی دست دوم به عنوان مثال ، پورت منطقی حدود بیست ترانزیستور یا پردازنده ریز پردازنده ، ساخته شده در سال 2006 ، از بیش از 7.1 میلیون ترانزیستور MOSFET تشکیل شده است.
هزینه کم ، انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان ترانزیستور را تغییر می دهد. مدارهای ترانزیستوری جایگزین دستگاه های کنترلی مناسب برای دستگاه ها و ماشین آلات شده اند. استفاده از میکروکنترلر استاندارد و نوشتن یک برنامه کامپیوتری که عملیات کنترل را انجام می دهد معمولاً ارزان تر و کارآمدتر از طراحی مکانیکی معادل آن است. ، طبقه بندی و پردازش اطلاعات دیجیتالی. در نتیجه ، بسیاری از رسانه ها اکنون دیجیتالی شده و پس از پردازش رایانه ای ، در قالب های آنالوگ در اختیار کاربر قرار می گیرند. تلویزیون ، رادیو و روزنامه ها بیشترین آسیب را از این انقلاب دیجیتالی دیده اند.
مزایای استفاده از ترانزیستور در لامپهای خلاuum [ویرایش]
قبل از ظهور ترانزیستورها ، لامپهای خلاuum اصلی ترین اجزای فعال تجهیزات الکترونیکی بودند. مهمترین مزایایی که به ترانزیستورها امکان جایگزینی لوله های خلا را در بیشتر برنامه ها می دهد:
• اندازه بسیار کوچکتر است
• تولید کاملاً اتوماتیک
• هزینه های کمتر (تولید انبوه)
• در ولتاژ پایین کار می کند (اما لامپ های خلا voltage ولتاژ بالاتر می توانند کار کنند)
• نیازی به گرمایش اولیه نیست (بیشتر لوله های خلا vac برای عملکرد صحیح به 10 تا 60 ثانیه زمان نیاز دارند)
• تلفات کمتر (خروجی گرما ، ولتاژ اشباع بسیار کم)
قابلیت اطمینان بالاتر و سختی فیزیکی بالاتر (اگرچه لامپهای خلا نیز در برابر برق مقاومت بیشتری دارند ، لامپهای هسته ای (NEMP) و تخلیه الکترواستاتیک (ESD) نیز مقاومت بیشتری دارند.
• عمر بسیار طولانی تر (قطب منفی لامپ خلا eventually سرانجام از بین می رود و خلا disappe از بین می رود)
• تهیه وسایل اضافی (تولید مدار مکمل متقارن احتمالی: لامپ خلاuum قطبی ، معادل نوع مثبت BJT و نوع مثبت FET)
امکان کنترل جریان های بالا (ترانزیستورهای قدرت موجود برای کنترل صدها آمپلی فایر یا بالاتر ، لامپهای خلاuum برای کنترل حتی یک آمپلی فایر بسیار بزرگ و هزینه های مارک دار)
میکروفون بسیار کوچکتر (ارتعاشات می توانند ویژگی های لامپ خلا را تحت تأثیر قرار دهند).