Transistörler

ne-nasil.net

Transistör bir devre elemanıdır. Bazı durumlarda 2, 3 yada 4 bacaklı olabilir. Bacakları farklı isimler alabilir. Kesin olan bir şey ise transistörün yapısına göre akım yada gerilim kazancı sağlayan, başka bir değişle YÜKSELTME işi yapan bir devre elemanıdır. Transistörler aynı zamanda katı-hal "solid-state" devre elemanlarıdır. Transistör yapımlarında silisyum, germanyum yada uygun karışımlar kullanılmaktadır. Transitör bir grubun genel adıdır. Bu grup içinde BJT, FET, MOSFET.....vardır.
İlk olarak BJT (Bipolar Junction Transistor) konusunu anlatacağım. Neden Bipolar "çift kutuplu" denmektedir? Çünkü BJT içinde hem çoğunluk taşıyıcılar hem de azınlık taşıyıcıları görev yaptığı için. Neden junction "yüzey birleşimli". Buradaki "yüzeyi" ben koydum. Sebebi ise transistör ilk icat edildiğinde yarı iletken maddeler bir nokta olarak birbirlerine değermiş. Bu nedenle onlara "Nokta Değmeli Transistör" denirmiş. Artık transistörler bir tost görüntüsünde olup yarı iletkenler birbirlerine yüzey olarak yapışık şekilde üretilmektedir.
İki tip BJT transistör vardır. Birisi NPN, diğeri PNP transistör. Bunları şekilleri ve sembolleri aşağıda görülmektedir.

 

transistör
transistör

Birinci şekilde de görüldüğü gibi NPN transistör, N, P ve N tipi yarı iletkenlerden oluşmuştur. Daha kalın olan N maddesi kollektör ( Collector ), kollektöre göre daha ince olan N maddesi emitör ( Emitter ) ve çok ince olan " yaklaşık 0,002mm" P maddesi ise beyz (Base) olarak adlandırılır. PNP transistör ise daha kalın olan P maddesi kollektör ( Collector ), kollektöre göre daha ince olan P maddesi emiter ( Emitter ) ve çok ince olan " yaklaşık 0,002mm" N maddesi ise beyz (Base) den oluşur.
Buradaki C,B ve E harflerinin anlamları ise
C TOPLAYICI,
B TABAN ve
E YAYICI dır.

Transistörün Çalışması

tr çalışma
tr çalışma

Doğru polarma altındaki Beyz-Emiter jonksiyonu, emiterde bulunan elektronların beyze doğru çekilmesine neden olur. Beyze varan elektronların çoğu daha pozitif olan kollektörün etkisi altına girer ve kollektör tarafından çekilirler. (Şekildeki akış yönü elektron akış yönüdür.) Bu durum sol taraftaki şekilde gösterilmektedir. Burada beyz akımının ve kollektör akımının toplamı emiter akımını vermektedir.

Kollektör akımının emiter akımına oranı a akım kazancını verir ve her zaman 1’den küçüktür ve 1’e çok yakındır.

Kollektör akımının beyz akımına oranı ise b akım kazancını verir ve oldukca yüksek değerlidir. Bundan dolayı çok küçük bir beyz akımının akması çok daha büyük kollektör akımına neden olur. Yani küçük beyz akımı büyük kollektör akımını kontrol eder.

Ayrıca Beyz-emiter doğru polarmasında 0.6V’luk bir gerilim düşümü vardır. (germanyum için 0.3V)

PNP Transistör Çalışma Şekilleri

NPN Transistör Çalışma Şekilleri

Transistör Çeşitleri

transistör çeşitleri
transistör çeşitleri

Transistörler esas olarak Bipolar transistörler ve Unipolar transistörler olarak iki kısma ayrılırlar. Bipolar transistörler de PNP ve NPN olarak iki tiptir.

PNP tipinde base negatif emitter ve collektor pozitif kristal yapısındadır. Bu transistörler emitter montajında; emitter + collector - olarak polarize edilirler. Base emittere göre daha negatif olduğunda transistör iletimdedir.

NPN tipinde ise base pozitif, emitter ve collector negatif kristal yapısındadır. Emitter topraklı olarak kullanıldığında, emitter negatif, collector pozitif olarak polarize edilirler. İletimde olması için base, emittere göre daha pozitif olmalıdır. Buradaki gerilim farkı 0.1 volt veya daha fazla olmalıdır.

Piyasada pek çok tip bipolar transistör mevcuttur. Bunların kullanılmaları sırasında mutlaka bacak bağlantılarını içeren bir katalog kullanılmalıdır; çünkü aynı kılıf yapısı içeren iki transistörün bacak bağlantıları ayrı olabilir.

Bipolar transistörler genelde 2 ile başlayan 2N… 2SA…. 2SB….. 2SC…
veya AC… BD… BUX…. BUW… MJ…. ile başlayan isimler alırlar.

Son zamanlarda transistörlarin çeşidi ve sayısı arttığı için bir katalog kullanmak zorunludur.

2N3055 2SA1122 2SB791 2SC1395 AC128 BD135 BUX80 BUW44 MJ3001 gibi….

A ile başlayan transistörler Germanyum. B ile başlayan transistörler Silisyum dur, keza diyotlar için de bu geçerlidir, ikinci harfin anlamları şöyledir:

A : Diyot
C : Alçak frekans transistörü
D : Güç transistörü dür.
F : Yüksek frekans transistörü
Y : Güç Diyodu
Z : Zener Diyot

AC128, BC108, AF139, BF439, AD165, BD135, AA139, BY101 gibi.

Aynı kılıf içinde çift transistör varsa buna Darlington transistör adı verilir MJ3042 gibi.
Bazı darlington transistörler kılıf içinde bir de diyot ihtiva ederler.

Bir P tipi transistör push-pull olarak kullanıldığında, karakteristikleri benzer olan bir N tipi transistörle beraber kullanılır, buna 'Complementary' tamamlayıcı transistör adı verilir. MJ 2955 ile 2N3055 gibi.

Piyasada bulunan transistörler plastik veya metal kılıf içindedirler.

En çok kullanılan kılıf şekilleri To-3 To-5 To- 12 To- 72 To- 92 To- 220'dir.

transistörler
transistörler

Transistörlerin Multimetre ile Sağlamlık Kontrolü

Transistörlerin ayrıntılı kontrolü transistörmetrelerle yapılır. Transistörmetreler daha çok labaratuvarlarda kullanılır.

Bir transistörün en kolay kontrol şekli multimetre ile yapılır, Ancak, bu halde transistöre herhangi bir zarar verilmemesi için multimetrenin içinde bulunan pilin 1.5V 'dan büyük olmamasına veya devreden akacak akımın 1 mA 'den fazla olmamasına dikkat edilmelidir.
" Transistör devrede iken ölçüm yapılmaz."

Şekil de PNP ve NPN tipi transistörlerin multimetre ile kontrolü sırasında uçların tutuluş şekilleri gösterilmiştir. Tabloda ise, yapılacak kontrolün esasları ve multimetrede aşağı yukarı okunması gereken değerler verilmiştir.

Tablo 1 'e uygun olarak yapılan kontrollerede, direncin büyük okunması gerekirken küçük okunuyorsa veya küçük olması gerekirken büyük değerlerle karşılaşıyorsanız transistör bozuk demektir.

Ölçmelerde, multimetrenin içerisindeki pil vasıtası ile büyük dirençlerin okunması sırasında ters polarma, küçük dirençlerin okunması sırasında doğru polarma uygulaması yapılmaktadır.

1.5V 'luk multimetre ile yapılan kontrol sırasında transistörden akacak akım kısa bir müddet için 1mA 'i geçmeyeceğinden, günlük hayata girmiş transistörlerde herhangi bir bozukluğa yol açmayacaktır. Fakat, yayılım yoluyla yapılan alaşım transistörleri gibi hassas transistörlerin kontrolü sırasında, emniyet tedbiri olarak VCE collector geriliminin sıfırdan başlayarak gerekli gerilime kadar ayarlanması tavsiye edilmektedir. Bu bakımdan böyle transistörlerin transistörmetre ile kontrolü uygun olmaktadır veya 100-200 ohm 'luk seri direnç kullanılır.

kontrol
kontrol
Transistör Tipi
Ohmmetre uçlarının tutuluş şekli Transistör sağlam ise Ohmmetre 'nin göstereceği değerler
PNP (+) ucu beyze, (-) ucu sıra ile kollektör ve emitere (Şekil (a)) 50 Kohm 'dan büyük
  (-) ucu beyze, (+) ucu sıra ile kollektör ve emitere (Şekil (b)) 500 Ohm 'dan küçük
NPN (-) ucu beyze, (+) ucu sıra ile kollektör ve emitere (Şekil(c)) 50 Kohm 'dan büyük
  (+) ucu beyze, (-) ucu sıra ile kollektör ve emitere (Şekil (d)) 500 Ohm 'dan küçük