ما لا تعرفه عن الترانزستور هو أنه جزء أساسي 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 وسائل النقل، وتتميز بالعديد من الخصائص التي تميزها عن غيرها.
في هذا المقال سنتحدث أيضًا عن أهم المعلومات حول الترانزستور، والذي لا يُعرف عنه الكثير في العصر الحديث لأنه أهم اختراع في القرن العشرين.
جدول المحتويات
تعرف على المزيد حول الترانزستور
- اخترع الترانزستور الأمريكيون والتر براتن وجون باردين وويليام شوكلي.
- الترانزستور هو أيضًا بلوز مصنوع من مادة شبه موصلة مصنوعة من السيليكون والجرمانيوم.
- أيضًا، المنطقة الوسطى من الترانزستور داخل البلورة هي موصل موجب أو موصل سلبي وتسمى القاعدة نظرًا لقدرتها العالية على تكثيف الإشارات الإلكترونية.
- تم تسجيل براءة الاختراع الأولى في عام 1925 من قبل الفيزيائي Jules Edger Linfield.
اقرأ أيضًا: اكتشف أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات
كيف يبدو الترانزستور؟
- ظهر الترانزستور في كندا عام 1925 على يد العالم جول أجير من خلال بحثه عن الترانزستور، لكنه لم ينشر هذا البحث.
- في عام 1942، أجرى العالم هيبرت مارتن تجارب أخرى على الرابطة المزدوجة، والتي تتكون من نوعين من الروابط المزدوجة.
- اكتشف أيضًا ظواهر أخرى، لم يتم تفسيرها من قبل، في حالة المركبين المنفصلين.
- كما تابع هذا العالم الأبحاث العلمية التي كان يقوم بها حتى توصل إلى الفكرة الأساسية للترانزستور.
- في عام 1947، أجرى العالمان جون باردين ووالتر براتين بعض الاختبارات على عمل الترانزستور في المعامل في الولايات المتحدة الأمريكية.
- وجدوا أنه عندما يربط مصدرًا كهربائيًا بسيليكون أو بلور جرانيوم، تكون الطاقة المنتجة أكبر من الطاقة التي ينتجها المصدر الكهربائي.
- شارك العالم ويليام شكلي أيضًا في هذه التجربة لأنه يعرف السبب الرئيسي وراءها.
- بعد أشهر من هذا الاختبار، وسع هؤلاء العلماء مجال إنتاج أشباه الموصلات.
- يمكن إرجاع اسم الترانزستور إلى الكلمة الإنجليزية “Transfer Resistor”، والتي تعني ناقل المقاومة
ما معنى الترانزستور؟
- يعتبر الترانزستور من أهم اختراعات القرن العشرين
- يمكن أيضًا تصنيع الترانزستور باستخدام عمليات تصنيع أشباه الموصلات، مما يجعل تكاليف الإنتاج السنوية منخفضة جدًا.
- كما تشارك في صناعة الاختراعات الإلكترونية الحديثة مثل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
- أيضًا، يتم استخدام الترانزستور على نطاق واسع حيث يدخل دوائر التحكم الميكانيكية بدلاً من استخدام الأدوات الميكانيكية.
أقسام الترانزستور
النوع الأول:
بينما يحتوي الترانزستور على ثلاثة أطراف: القاعدة والباعث والمجمع.
عندما يتدفق تيار متغير عبر القاعدة، يظهر تأثيره مجمّعًا في الباعث والمجمع.
النوع الثاني:
- يطلق عليه ترانزستور تأثير المجال ويتكون من بوابة مصدر الصرف.
- يظهر الجهد عند البوابة في فرق الجهد بين المصدر والمصدر.
- اعتمادًا على أشباه الموصلات، ينقسم الترانزستور إلى: السيليكون والجرمانيوم والغاليوم والزرنيخ وكربيد السيليكون.
- ينقسم الهيكل إلى: Bipolar BJT، و Field Effect MOSFET، و Insulated Gate IGBT Transistor.
أنواع الترانزستورات
الترانزستور NPN:
- حيث يتكون ترانزستور الوصلة من نوعين من أشباه الموصلات، النوع الأول (n) والذي يسمى الباعث أو المجمع أو المرسل.
- يوجد بينهما أيضًا طبقة رقيقة من أشباه الموصلات مفصولة بطبقة من النوع (p) تسمى القاعدة.
- يكتشف هذا النوع أيضًا الإشارات الكهربائية جيدًا.
- ثم يتدفق التيار عبر المحطات الأولية للترانزستور والمرسل.
- نتيجة لذلك، يتم توليد تيار كبير بين طرفي المجمع وجهاز الإرسال، ثم يتم تضخيم هذه الإشارات.
- تم تصميم عدد من الدوائر في هذا النوع من الترانزستور.
- تُستخدم هذه الدوائر كجهاز بديل ينشئ مسار مقاومة منخفضة بين المرسل والمجمع، والذي يتم بواسطة مفتاح طاقة في قاعدة الباعث.
الترانزستور تقاطع pnp:
يعمل هذا النوع من الترانزستور مثل النوع الأول، ولكن عن طريق عكس الاستقطاب.
حقل التأثير الترانزستور:
تم اكتشاف هذا النوع مؤخرًا للتغلب على عيوب الوصلة الترانزستور.
كيف يعمل الترانزستور كمفتاح كهربائي
- يقوم المفتاح الميكانيكي بفصل التيار الكهربائي عن الدائرة وبالتالي يتم إيقاف تشغيل الجهاز.
- عندما يتم إغلاق مفتاح الدائرة، لا يزال التيار يتدفق في الدائرة والجهد عند طرفي المقاوم متصل بالمفتاح.
- عندما يكون التيار موجودًا في القاعدة، يعمل الترانزستور مثل المفتاح.
- يصبح الترانزستور بمثابة مقاومة عالية، فهذه المقاومة تمنع مرور التيار، وتفتح الدائرة ولا يتشكل أي جهد.
- ولكن عندما يمر التيار في القاعدة بمرحلة التشبع، يتدفق التيار من المجمع إلى الباعث، ثم يغسل الدائرة، وتغلق الدائرة، وأثناء التدفق، يتشكل الجهد عند طرفي المقاوم من تيار.
قد يثير هذا اهتمامك: معلومات حول أشباه الموصلات وأنواعها
الاستخدام الشائع للترانزستورات
يستخدم الترانزستور في العديد من التطبيقات، فهو أساس الدوائر الكهربائية وصناعة الإلكترونيات، ومن تطبيقاته ما يلي:
- يقوم الترانزستور بتضخيم الموجات والإشارات الكهرومغناطيسية، وهذا هو سبب تسميته بمضخم الإشارة.
- يتم استخدامه كعاكس للإشارات الكهربائية.
- تشمل استخدامات الترانزستور العمل كمذبذب لإرسال إشارات 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 بتجربة الإشارات في دارات الإرسال والاستقبال.
- يصبح منظمًا لدارات الجهد المستمر.
- يمكن استخدامه كمفتاح إلكتروني.
كيفية التحقق من نوع الترانزستور
يتكون الترانزستور من نوعين من الاستقطابات تتكون من ثلاثة أرجل أو ثلاثة أطراف وهناك أكثر من طريقة للتحقق من الترانزستور من حيث الجودة وما إذا كان يعمل أم لا:
- لكي يتم اختبار الترانزستور مبدئيًا، يجب أن يتوفر مقياس التيار الكهربائي حيث يتم استخدام هذا الجهاز لقياس المقاومة ويرسل هذا الجهاز مؤشرًا يوضح وجود أو عدم وجود اتصال وهذا يعتمد على المقاومة عند اختباره بعيدًا.
- يمكن استخدام طريقة أخرى لفحص الترانزستور عن طريق وضع سلك الأومتر السالب الذي يظهر باللون الأسود عند طرف الترانزستور الثالث أو عند القاعدة ثم تحريك الطرف الآخر من الأومتر عبر الأرجل المتبقية من الترانزستور الذي يظهر يبدأ عند 400 أوم إلى 700 أوم، مما يضمن عمل الترانزستور بشكل جيد.
- هناك طرق أخرى تستخدم اختبار الترانزستور ولكن هاتان طريقتان من أكثر طرق الاختبار شيوعًا والتي يمكن استخدامها دائمًا للتأكد من أن الترانزستور يعمل أم لا.
راجع أيضًا: كيفية التحقق من ترانزستور بالصور
تحدثنا اليوم سويًا عن ما لا تعرفه عن الترانزستور بالتفصيل عبر موقعنا، مقالًا عن كيفية استخدامه وكيفية دراسته جيدًا مع الخطوات والأنواع. نتمنى ان يكون لدينا شرح كامل ايضا وهم ينشرون رابط الموضوع على مواقع التواصل الاجتماعي لمصلحة الجميع.