Transistör ilk olarak 1947’de John Bardeen ve Walter Brattain’in güçlü ekibi tarafından William Shockley yönetimindeki elektroniğin temel yapı taşı olarak yapıldı.
Bardeen ve Brattain, radyo ve telefon sinyallerini almak, yükseltmek ve yansıtmak için kullanılan ısı kapaklarının yerini alacak bir şey bulmakta zorlanıyorlardı ve bu kırılgan ve pahalı lambaları ısıtmak biraz zaman aldı. Ayrıca bu sistemin çok fazla elektrik tüketimi vardı.
İlk kez ekip, germanyum adı verilen yarı iletken bir katmandan bir transistör yaptı ve bunu bir radyo devresine bağladı. Bu sayede ve daha az güç ile ses sistemi olduğundan daha fazla yükseltilmiştir.
Daha önce kimse bu küçük elektronik devre elemanının bir lambanın yerini alabileceğini düşünmemişti ama işlevselliğini görünce kullanmaya başladılar. 1952’de transistörün boyutu orijinal boyutunun 1/10’una düşürüldü ve daha da geliştirildi.
Ancak daha sonra Ge’nin yüksek sıcaklıklara dayanamadığı anlaşıldı. Ve Ge gibi yarı iletken bir malzeme olan Si (silikon) katmanını kullanmaya başladılar. Saniyenin 100 milyonda birinde (çok kısa bir süre) akım iletebilen bir transistör yapıldı. Bu elektronik devre elemanı sayesinde birçok elektronik cihaz hayatımızı kolaylaştırmıştır.
birinci transistör örneği;
Transistörün çalışma prensibi
Devre girişlerine uygulanan sinyali yükselterek devredeki akım gerilim dalgalanmasını sağlar. Gerektiğinde anahtar olarak da kullanılan yarı iletken devre elemanıdır.
Bipolar transistör (BJT), 2N, 1P (NPN) veya 2P, 1N (PNP) gruplarından oluşan çift katlı bir transistördür.
Transistörler üç kutuplu devre elemanlarıdır ve devre sembolü üzerinde ortadaki elektrot taban (B), oku içeren elektrot yayıcı (E) ve kalan elektrot ise toplayıcı elektrot (C) olarak adlandırılır.
Baz (B), emitör (E) ve kollektör (C) birbirine bağlı olup, kollektör (C) ve emitör (E) akımları taban akım şiddetine (B) göre ayarlanır. Bu modülasyon akımı kazanç faktörüne göre değişir.
Transistörün çalışması için gerekli bir koşul;
– Taban (B) ve emitör (E) elektrotları doğru yönde, taban (B) ve toplayıcı (C) elektrotları ters yönde polarize edilmelidir. Bu çalışma şekline transistörün aktif bölgede çalışması denir.
Taban akımı (b) olmadan emitör (E) ve kollektör (c) elektrotlarından akım geçmez ve bu olaya transistör kapalı durumdadır denir.
PN bağlantılarının özelliği, transistör çalışması için çok önemlidir. Başka bir deyişle, silikon katmanlı bir transistörü çalıştırmak için 0,7 V’luk bir eşik voltajı ve germanyum katmanlı bir transistörü çalıştırmak için 0,3 V’luk bir eşik voltajı gerekir.
Şimdi transistörün avantajlarına bakalım;
Çok küçüktür ve daha az enerji tüketir.
Çok daha uzun çalışma ömrüne sahiptir.
Her an çalışma yeteneğine sahiptir.
Çalışma gerilimi çok düşük olup, pil ile dahi çalışabilme özelliğine sahiptir.
– Lambalar gibi patlama ve kırılma özelliği yoktur.
Ucuz ve üretimi kolaydır.
Transistör çalışma bölgeleri
Aktif bölge Baz akımın (IB) sıfırdan büyük olduğu, toplayıcı (C) ve emitör (E) elektrotlarının sıfır (0) volt olduğu, yani VCE > 0 olduğu bölgedir. aktif bölgede, taban elektrotu (B) )-metre (E) uygun şekilde polarize edilmiş ve toplayıcı elektrot (C)-taban (B) ters polarize edilmiş olmalıdır. Aktif bölgede, transistörün çıkış akımı temel olarak taban akımına (B) (IB) ve küçük bir miktar kollektör (C)-Emiter (E) voltajına (VCE) bağlıdır.
Kesim Bölgesi Baz akımı sıfır olduğunda (IB = 0), baz (B) – emitör (E) voltajı da sıfır olacağından (0) (VBE = 0), devrede kollektör akımı olmayacaktır. Bu, transistörün kapalı durumda olduğunu gösterir.
Kollektör (C) – Emiter (E) kutupları olduğundan çok daha fazla direnç gösterirler yani akımın geçmesine izin vermezler. Transistörün toplayıcı-emitör (VCE) gerilimi, besleme gerilimi VCC’ye eşit olur.
ICO tarafından gösterilen çok küçük bir akım kollektörden akar ve bu akıma ‘kaçak akım’ denir.
Doyma Bölgesi Transistöre uygulanan taban akımı (IB) arttıkça kollektör akımı (IC) da artacaktır. (IC = beta * (IP)). Böylece VCE voltajı düşecektir. Çünkü IC’nin akımını artırmak, RC yük direnci üzerindeki voltaj düşüşünü artıracaktır. (VCE = VCC-ICRC). Kollektör-emitör voltajı doygunluğa ulaştığında, baz-emitör elektrodu doğru yönde polarize olacaktır.
Sonuç olarak IB’nin değeri daha fazla yükselse bile IC’nin değeri artmayacağı için VCE = 0 olur. Bu olaya transistör doyumu denir.
transistör türleri
Anahtarlamalı transistör devreleri.
Osilatör devre transistörleri.
– amplifikatör devresi transistörleri.
Transistörler de kullanılan malzemeye göre iki gruba ayrılır;
– PNP.
– NPN.
Anahtarlamalı transistör devresi örneği;
osilatör devre transistörleri;
Transistörler hakkında küçük bir video;
katip: Meltem Yıldırım
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]