من أهم ما اخترع من المكونات النصف ناقلة. كما أن أجهزة الحاسوب و المتحكمات الدقيقة تحتوي مئات الآلاف منها، كما هو الحال لعدد كبير من المركبات الإلكترونية.

يُصنع هذا النوع من الترانزستورات من خلال تطعيم ثلاث مناطق متجاورة على بلورة نقية من السليكون بحيث يكون التطعيم إما على شكل:

(سالب – موجب – سالب)(NPN)

أو

(موجب – سالب – موجب) (PNP).

يتم توصيل أقطاب معدنية بهذه المناطق الثلاثة حيث يسمى القطب الموصول بالمنطقة الوسطى بالقاعدة (Base) بينما تسمى الأقطاب الموصولة بالمنطقتين الخارجيتين بالباعث (Emitteur) والمجمع (Collecteur).

يطلق على هذا النوع من الترانزستورات بالترانزستور ثنائي القطبية (bipolar) وذلك بسبب وجود وصلتين فيه وكذلك بسبب مساهمة الفجوات والإلكترونات في حمل التيار الذي يسري داخل الترانزستور.

الصورة التالية تبين شكل الترانزستور و ما يكافئه من وصل صمامين ثنائيين.

 

رموز الترانستورات ثنائية القطبية

يرمز لنوعي الترانستورات كما هو موضح في الصورة التالية

طريقة عمل الترانزستور

عند تطبيق جهد بين المجمع و الباعث فإننا لا نحصل على أي تيار كهربائي. فالوصلة منسدّة.

إذا قمنا بتطبيق جهد بين القاعدة و الباعث أكبر من جهد الوصلة بحيث يكون جهد القاعدة موجب بالنسبة للباعث فإن تيار يمر عبر الوصلة قاعدة – باعث. وهذا يجعل الترانزستور يعمل بشكل صحيح.

يكون سمك القاعدة أقل من سمكي الباعث و المُمجمع و كذلك هي اقل تطعيما بالشوائب. و لذلك فإن كمية كبيرة من الإلكترونات يتم شفطها من طرف الجهد الكبير U_CE كما هو موضح في الصورتين التاليتين

إذا مرَّ مائة إلكترون مثلا من الباعث، فإن 99 يصلون إلى المُجمع و واحد فقط يصل إلى القاعدة.

1. تربط الوصلة المجمع – الباعث دائما بحيث تكون منسدة. و لكي نستعمل منبع واحد، نقوم بإنجاز مقسم للجهد مكون من مجموعة من المقاومات كما هو موضح في الصورة التالية (راجع مبدأ مقسم الجهد في الأعلى) .

خصائص الترانزستور

لكل ترازستور خصائص معيّنة مثل، كسب الترازستور (β) و هو نسبة تيار المجمع أو الباعث على تيار القاعدة. و كذلك مجال الجهد الذي يمكن أن يتحمله.

توجد أريعة خصائص للترانزستور يجب مراعاتها لكي يعمل بطريقة مثلى.

1. فرق الجهد الأقصى بين المجمع و الباعث، V_{CE MAX}
2. تيار المجمع الأقصى، I_{C MAX}
3. طاقة المجمع القصوى، P_{C MAX}
4. كسب الترانزستو بالنسبة للتيار B أو β

يمكن الحصول على هذه المعطيات من دفاتر الممعطيات للصانع.

عمل الترانزستور كمبدل

الإستعمال الأكثر أهمية بالنسبة إلينا في هذا المدخل و الذي يهتم أكثر بمجال المتحكمات الدقيقة هو عمل الترانزستور كمدل أو مفتاح إلكتروني. ) يسمح أو لا بمرور التيار الكهربائي فيه وذلك من خلال تمرير تيار كهربائي ضئيل عبر قاعدة الترانزستور. يتم استخدام الترانزستور كمفتاح إلكتروني في بناء جميع الدوائر المنطقية الرقمية التي يحتاجها الحاسوب حيث أن هذه الدوائر المنطقية ما هي إلا مجموعة من المفاتيح الموصولة على التوالي أو على التوازي وعند القيام بفتحها وإغلاقها نحصل على العمليات المنطقية التي يعمل على أساسها الحاسوب الرقمي.

 

 

القاطعة الممثلة التي نتحدث عنها هي المجال بين المجمع و الباعث للترانزستور و الذي لا يمكنه أن يقطع تيار I_{C MAX}.

التيار المتحكِم هو تيار القاعدة I_B و الذي يجب أن يكون على الأقل يساوي، لغلق القاطعة لتيار المجمع تقسيم قيمة كسب الترانزستور.

عندما يكون تيار القاعدة منعدم، يكون المجال بين المجمع و الباعث كدارة مفتوحة (ترانزستور مسدود) لاحظ الشكل المقابل.

 

 

 

 

 

بتطبيق جهد بين القاعدة و الباعث، يُنتج تيار القاعدة I_B إذا كان كافياً،  تيار I_C عالي في المجمع. المجال بين المجمع و الباعث للترانزستور يعادل قاطعة مغلقة (ترانزستور متشبع). نقول أن الترانزستور يعمل ككل أو لا شيئ.