Các Loại Transistor

[Bonifacia Cramm]

Transistorl từ ngữ chuyn ngnh thng dụng đối với anh em điện tử. Tuy nhin liệu anh em đ hiểu r về linh kiện ny chưa? Hy cng Mecsu tm hiểu Transistor l g? Cấu tạo như thế no? Nguyn l hoạt động ra sao? Cch phn biệt transistor NPN v PNP trong bi viết ny nh!

Transistor l một linh kiện điện tử được sử dụng rộng ri v phổ biến. Đy l một linh kiện bn dẫn, c vai tr như một van cch ly, điều chỉnh dng điện v điện p bn trong mạch.

Ni một cch đơn giản, transistor l linh kiện điện tử sử dụng tn hiệu nhỏ đặt ở một chn v dng chn cn lại để điều khiển một tn hiệu lớn hơn. Do đ, chng c khả năng đng ngắt hoặc chỉnh lưu vi mạch điện tử.

Cấu tạo transistor bao gồm 3 lớp bn dẫn, được ghp với nhau tạo thnh hai mối tiếp gip P - N. Cấu tạo transistor tương tự với hai diode đấu ngược chiều nhau, transistor thuận sẽ được ghp theo thứ tự PNP, transistor ngược th được ghp theo thứ tự NPN.

Đối với 2 lớp bn dẫn bn ngoi, được nối với nhau thnh cực pht viết tắt l E (Emitter), cực thu hoặc cực gp k hiệu C (Collector). Cả 2 vng bn dẫn ny được thiết kế cng loại bn dẫn nhưng kch thước v nồng độ tạp chất khc nhau, v thế chng khng để đổi vị tr cho nhau.

Khi nguồn UCE c điện, nhưng cc phần tử điện v lỗ trống khng thể vượt qua mối tiếp gip giữa P v N để tạo ra điện, dng IBE do lớp bn dẫn tại P cực mỏng, c nồng độ pha tạp thấp, khi đ cc điện tử tự do xuất pht từ lớp bn dẫn nhỏ sẽ thay thế vo lỗ trống, tạo ra dng IB.

Với cấu tạo ngược thứ tự với NPN, nhưng transistor thuận (PNP) cũng c nguyn l hoạt động tương tự như trn. Nhưng lc ny cực tnh của cc nguồn điện UCE v UBE ngược lại, dng IC sẽ di chuyển từ E qua C, cn dng IB đi từ E sang B.

Bn cạnh khi niệm transistor l g đ được nhiều người biết đến, th vẫn cn c một loại linh kiện bn dẫn khc kh phổ biến, đ l thyristor. Vậy thyristor l g? Thyristor khc với transistor như thế no?

Thyristor c cấu tạo tương tự như transistor, thyristor cn gọi l chỉnh lưu silic c điều khiển l loại phần tử bn dẫn, cấu tạo với 4 lớp bn dẫn. Chẳng hạn: P-N-P-N, c tc dụng chỉnh lưu dng điện c điều khiển.

Tm lại, transistor v thyristor l 2 linh kiện bn dẫn khc nhau, mỗi linh kiện đều c những ưu v nhược điểm ring, ty vo mục đch sử dụng của mỗi c nhn để chọn được sản phẩm ph hợp.

Transistor được chia thnh 2 loại, đ l NPN (ngược) v PNP (thuận). Mỗi loại đều c chức năng ring biệt, cch thức sử dụng khc nhau v cấu tạo đối lập nhau. Transistor PNP gọi l transistor thuận hoặc l phn cực thuận, transistor NPN gọi l transistor nghịch, hoặc l phn cực nghịch.

Ngoi ra, cn một số loại transistor với chức năng khc, chẳng hạn transistor lưỡng cực (BJT), transistor đơn cực (UJT),... nhưng transistor NPN v PNP l 2 loại cơ bản, phổ biến v được ứng dụng rộng ri nhất.

Transistor NPN c cấu tạo c 3 chn với k hiệu E, B, C như trn, c 3 lớp nghịch N-P-N với cực B tương ứng ở mối P nằm giữa, cực E v cực C tương ứng với mối N nằm ở 2 bn.

Cụ thể như sau: dng điện đi qua PNP l từ E sang C, nhưng dng đi qua E v B tỉ lệ nghịch với nhau. Khi B đạt cực đại th E c gi trị 0 ampe, cn khi E đạt cực đại th B l 0 ampe.

Để sử dụng transistor hiệu quả, điều đầu tin khi cầm transistor anh em phải xc định được đ l NPN hay PNP, thứ tự cc chn như thế no? V mỗi loại c cch hoạt động khc nhau, do đ phải tm hiểu chnh xc v kỹ cng trước khi sử dụng.

Trong thời gian để 2 chn tiếp xc như vậy, chạm chn B về que đen, nếu kim đồng hồ dịch chuyển nhiều hơn so với trước th giả thiết ban đầu đng. Ngược lại, th giả thiết ban đầu sai v đổi chn ngược lại.

Trn đy l những thng tin về linh kiện bn dẫn transistor, transistor l g, cấu tạo, nguyn l hoạt động như thế no. Hy vọng Mecsu vừa cung cấp được kiến thức bổ ch cho anh em, gip mọi người ứng dụng sản phẩm ny dễ dng hơn.

Dng Transistor th c rất nhiều loại khc nhau với đủ mọi loại kch thước cũng như l chức năng khc nhau. Tuy nhin, được sử dụng phổ biến nhất th c 3 loại transistor sau:

Tranzito lưỡng cực hay thường được gọi l BJT (Bipolar junction transistor) l một loại linh kiện bn dẫn, c 3 cực l B (base - cực nền), C (collector - cực thu), E (emitter - cực pht). Đy l một linh kiện điện tử v cng quan trọng v c nhiều ứng dụng trong kỹ thuật điện tử. BJT được pht minh vo năm 1948.

Transistor c lượng tiu thụ điện năng khng lớn, độ trễ gần như khng c khi khởi động v khng chứa chất độc hại bởi chng khng c bộ phận lm nng cathode. Với kch thước nhỏ v nhẹ hơn sản phẩm được tối ưu hơn rất nhiều. Với những thiết bị hiện đại th rất ph hợp cho transistor pht huy vai tr bởi chng sử dụng mức điện p hoạt động nhỏ gần bằng với pin tiểu. Transistor cn c hiệu suất cao v tuổi thọ di, t bị vỡ nn chng kh được ưa chuộng sử dụng.

Transistor cũng bộc lộ một số hạn chế khi khả năng hoạt động suy giảm dần theo thời gian, chng chỉ hoạt động tốt tần số nhỏ cn với cng suất lớn v tần số cao th chng tỏ ra chưa ph hợp. Hơn thế transistor ny cn dễ hỏng nếu sốc điện hay nhiệt, rất nhạy cảm với bức xạ.

Transistor lưỡng cực được ứng dụng trong hầu hết cc thiết bị điện tử xuyn suốt theo thời gian, từ cc bộ vi xử l my tnh với hng triệu transistor siu nhỏ trn mỗi cm2 cho đến những vi mạch tch hợp IC ( Intergrated-Circuit) được thiết kế trong những thiết bị điện tử hiện đại ngy nay hay transistor lưỡng cực rời rạc trong cc mạch tương tự cổ điển.

Transistor hiệu ứng trường hay Transistor trường viết tắt l FET (Field-effect transistor) l nhm cc linh kiện bn dẫn loại transistor c sử dụng điện trường để kiểm sot tc động đến độ dẫn của knh dẫn của vật liệu bn dẫn. FET l transistor đơn cực nn chng lin quan đến hoạt động của phần tử tải điện đơn.

Khi niệm về FET c trước transistor lưỡng cực (BJT), nhưng n khng được đưa vo ứng dụng, cho đến khi transistor lưỡng cực gặp những hạn chế của vật liệu bn dẫn v do cả sản xuất BJT tương đối dễ so với FET vo thời điểm đ.

Với chế độ hoạt động chủ yếu l Cut-off v bo ha đ gip rất nhiều cho những nh thiết kế tối ưu sản phẩm, nng cao hiệu suất. Điển hnh l Mosfet knh N v Mosfet knh P thuộc họ FETs.

Transistor đơn nối UJT l phần tử bn dẫn ba cực nhưng chỉ c một tiếp gip, hoạt động như một kha c điều khiển. Cc UJT khng được sử dụng như một bộ khuếch đại tuyến tnh. N được sử dụng trong mạch dao động tự lập hoặc được đồng bộ, v xung mạch đập ở tần số thấp (hng trăm kilohertz) đến trung bnh.

Transistor nằm trong đơn vị cơ bản tạo thnh một cấu trc mạch ở my tnh điện tử v tất cả cc thiết bị điện tử hiện đại khc. V đp ứng nhanh v chnh xc nn cc transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự v số, như khuếch đại, đng cắt, điều chỉnh điện p, điều khiển tn hiệu, v tạo dao động. Transistor cũng được kết hợp thnh mạch tch hợp (IC), c thể tch hợp tới một tỷ transistor trn một diện tch nhỏ.

Cũng giống như diode, transistor được tạo thnh từ hai chất bn dẫn điện. Khi ghp một bn dẫn điện m nằm giữa hai bn dẫn điện dương ta được một PNP Transistor. Khi ghp một bn dẫn điện dương nằm giữa hai bn dẫn điện m ta được một NPN Transistor.

Tn gọi Transistor l từ ghp trong tiếng Anh của "Transfer" v "resistor", tức điện trở chuyển đổi, do John R. Pierce đặt năm 1948 sau khi n ra đời.[1] N c hm rằng thực hiện khuếch đại thng qua chuyển đổi điện trở, khc với khuếch đại đn điện tử điều khiển dng qua đn thịnh hnh thời kỳ đ.

Phn biệt cc loại transistor PNP v NPN ngoi thực tế.Transistor Nhật Bản: thường k hiệu l A..., B..., C..., D... V dụ A564, B733, C828, D1555 trong đ cc transistor k hiệu l A v B l transistor thuận PNP cn k hiệu l C v D l transistor ngược NPN. cc transistor A v C thường c cng suất nhỏ v tần số lm việc cao cn cc transistor B v D thường c cng suất lớn v tần số lm việc thấp hơn.

Transistor do Trung quốc sản xuất: Bắt đầu bằng số 3, tiếp theo l hai chữ ci. Chữ ci thứ nhất cho biết loại bng: Chữ A v B l bng thuận, chữ C v D l bng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm: X v P l bng m tần, A v G l bng cao tần. Cc chữ số ở sau chỉ thứ tự sản phẩm. Th dụ: 3CP25, 3AP20 vv..

Sự hữu ch thiết yếu của Transistor xuất pht từ khả năng sử dụng một tn hiệu nhỏ được đặt một cực của n để điều khiển một tn hiệu lớn hơn ở cc cực cn lại. Tnh chất ny được gọi l Gain. N c thể tạo ra tn hiệu đầu ra mạnh hơn, điện p hoặc dng điện, tỷ lệ với tn hiệu đầu vo; C nghĩa l, n c thể hoạt động như bộ khuếch đại. Ngoi ra, transistor c thể được sử dụng để bật hoặc tắt dng điện trong một mạch như l một kha điện tử.

3a8082e126