Transistor là một linh kiện bán dẫn, có vai trò quan trọng và được ứng dụng rộng rãi. Transistor là gì, chức năng và nguyên lý hoạt động ra sao?. Tất cả đều được giải đáp dưới đây. Cùng theo dõi để hiểu hơn về transistor.
>> Xem thêm: Triac là gì? Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của triac
Transistor là gì? Chức năng của Transistor
Transistor còn gọi là tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động. Nó được dùng như một phần khuếch đại hay khóa điện tử.
Khi sử dụng trong mạch điện tử, transistor giống như một van cách ly có vai trò điều chỉnh dòng điện, điện áp trong mạch.
Nhờ tính chuẩn xác, khả năng đáp ứng nhanh, nên transistor được dùng trong nhiều ứng dụng tương tự: mạch khuếch đại, điều chỉnh điện áp, tạo dao động…
Đặc điểm của Transistor
Ưu điểm của Transistor
Transistor thay thế gần hết đèn điện tử hiện nay, với những ưu điểm nổi bật sau:
- Không có bộ phận làm nóng cathode, điện năng tiêu thụ giảm. Độ trễ gần như không có khi khởi động. Không còn chứa các chất độc hại cathode như trước đây.
- Là thiết bị tối ưu hơn trước nhờ thiết kế nhỏ hơn, gọn hơn.
- Mức điện áp hoạt động chỉ nhỏ gần bằng so với pin tiểu. Thích hợp với những thiết bị hiện đại.
- Transistor có tuổi thọ lớn, lên tới 50 năm. Trong khi đèn chân không lại có tuổi thọ giảm dần theo thời gian.
- So với đèn chân không, transistor ít bị sốc và vỡ hơn.
Nhược điểm của Transistor
Tuy vậy, transistor cũng có những hạn chế sau:
- Khả năng hoạt động kém dần theo thời gian sử dụng là không tránh khỏi.
- Chỉ hoạt động tốt ở công suất nhỏ.
- Dễ hỏng hoàn toàn do dốc nhiệt hoặc sốc điện.
- Nhạy cảm với các bức xạ.
- Transistor dễ bị nhiều sóng.
Cấu tạo của Transistor
Transistor có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như sau:
Transistor gồm 3 lớp bán dẫn ghép lại với nhau tạo thành 2 mối tiếp giáp P-N. Nếu tiến hành ghép theo thức tự PNP thì ta được transistor thuận. Còn ghép theo thứ tự NPN thì được transistor ngược.
Cấu tạo của transistor tương đương với 2 diode được đấu ngược chiều với nhau. Cấu trúc này được gọi là Bipolar Junction Transistor (BJT). Trong cấu trúc này, có cả 2 dòng điện điện tích âm và dương hoạt động.
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành 3 cực. B là ký hiệu của cực gốc (Base). Lớp bán dẫn B rất mỏng, có nồng độ tạp chất rất thấp. 2 lớp bán dẫn bên ngoài thì được nối thành cực phát viết tắt là E (Emitter). Cực thu hay cực góp Collector (Viết tắt là C).
Vùng bán dẫn E và c có cùng loại bán dẫn ( N hoặc P). Nhưng khác nhau ở kích thước và nồng độ tạp chất. Vì thế, không thể hoán đổi vị trí của chúng cho nhau.
Nguyên lý hoạt động của transistor
Nguyên lý hoạt động: Transistor hoạt động nhờ đặt một điện thế một chiều vào vùng biến (junction). Điện thế này được gọi là điện thế kích hoạt.
Hoạt động của Transistor ngược (NPN) khác hoạt động của transistor thuận (PNP).
1. Nguyên lý hoạt động của transistor NPN theo sơ đồ:
Qua sơ đồ trên có thể thấy:
- Các điện tử và lỗ trống không vượt qua được mối tiếp giáp P-N. Để tạo dòng điện dù có điện UCE.
- Lớp bán dẫn P tại cực rất mòng, có nồng độ pha tạp chất thấp. Vì thế, số điện tử tự do từ lớp bán dẫn nhỏ trong số các điện tử đó, sẽ thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB. Lúc này, xuất hiện dòng IBE.
- Còn lại, phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C. Dưới tác dụng của điện áp UCE tạo thành dòng ICE chạy qua transistor.
2. Nguyên lý hoạt động của transistor PNP:
Transistor PNP có hoạt động tương tự NPN. Tuy nhiên, cực tính của các nguồn điện UCE và UBE thì ngược lại. Dòng IC từ E sang C. Dòng IB từ E sang B.
Hướng dẫn cách xác định chân cho Transistor
Muốn biết transistor thuộc loại nào, thứ tự các chân ra sao. Cần sử dụng VOM kim để tiến hành xác định theo các bước sau:
1. Tiến hành xác định chân B
Thực hiện các phép đo giữa 2 chân bất kỳ. Trong các phép đo, sẽ có 2 phép đo kim đồng hồ dịch chuyển.
Chân B chính là chân chung cho 2 phép đo.
2. Bước 2: Tiến hành xác định PNP hay NPN
Quan sát que đo nối với chân B. Màu đỏ là PNP, màu đen là NPN.
3. Bước 3: Tiến hành xác định chân C và E
Cần chuyển đồng hồ về đo ôm thang x100
- Với Transistor PNP:
Đặt giả thiết một chân là C, chân còn lại là E. Đưa que đén đến chân C, que đỏ chân E. Đồng thời, chạm chân B vào que đen.
Trường hợp, kim dịch chuyển nhiều hơn so với cách giả thiết chân ngược lại. Thì giả thiết ban đầu là đúng. Nếu không thì giả thiết ban đầu sai, cần đổi chân lại.
- Với NPN:
Thực hiện tương tự các bước nêu trên. Tuy nhiên, cần phải đổi màu ngược lại. Transistor là gì, nguyên lý hoạt động và chức năng của transistor. Tất cả đã được giải đáp phí trên.
Hy vọng, với những thông tin bạn đã hiểu transistor là gì và những ứng dụng của transistor trong ngành điện tử.
