elecTRo
Üyeee
Elektronik dünyasının en önemli buluşları arasında yer alan transistörler ilk defa 1947 senesinde üretilmeye başlamıştır. Ünlü fizikçi William Shockley önderliğinde, John Bardeen ve Walter Brattain gibi dönemine damga vurmuş fizikçi ve elektronik mühendislerinden oluşan ekip tarafından keşfedilen transistörler temel elektronik devre elemanlarındandır.
Yarı iletkenler üzerine çalışmalar yapan bu ekip, radyo sinyallerini güçlendirmek için kullanılan pahalı ve çabuk kırılan termiyonik kabakların yerine daha sağlam az ısınan ve fazla enerji harcamayan bir buluş için kolları sıvadılar. Bu ekibin yaptığı ilk transistör germanyum isimli yarı iletken bir maddeden oluşuyordu. İlk yaptıkları transistörü bir radyo devresine entegre eden mucitler, böylece daha kuvvetli sinyal, daha net ses elde etmişlerdi ve enerji kullanımında da azalma gözlemlemişlerdi. İlk yaptıkları transistör oldukça büyük boyuttaydı. Başlarda pek önemsenmeyen ancak sonrasında bu buluşun elektronikte çağ açan bir buluş olduğu anlaşılınca her alanda kullanımı artan transistörler, 1953’lere gelindiğinde boyut olarak da ilk prototipin 10’da biri nispetinde küçüldü ve iyice yaygınlaştı.
Germanyumun sıcağa karşı dayanıksız oluşu ileri ki yıllarda fark edilince yine bir yarı iletken madde olan Silisyum tercih edilmeye başlandı. Silisyum germanyuma göre akımı 100 milyonda 1 gibi muazzam bir zamanda iletebiliyordu. Bu ilerleme neticesinde elektronikte çığır açacak buluşlar gerçekleşecekti.
Transistörün Çalışma Prensibi
Bir devrede sinyal güçlendirici ve akım kazancı sağlamayı kolaylaştırır. Bunun yanında anahtarlama elemanı olarak da kullanılabilmektedir. Transistörler PNP ve NPN olmak üzere iki çeşittir. Bu iki tip transistör de iki eklemli ve üç bacaklıdır. PNP iki adet N, bir adet P maddesinden; NPN ise iki adet N ve bir adet P maddesinden meydana gelmiştir.
Yukarıda görülen resimde NPN tipi transistörde kırmızı ile gösterilen ve diğerine nazaran kalın olan N maddesi Kollektör (C) kutbunu, kollektöre nazaran daha ince olan N maddesi ise Emiter (E) kutbunu, ortada olan ve diğer iki maddeye göre oldukça ince olan P maddesi ise Beyz (B) kutbunu temsil eder.
PNP tipi transistör örneğinde ise en kalın P maddesi Kollektör, daha ince P maddesi emiter ve ortadaki ince N maddesi Beyz’i ifade eder.
Her iki tip transistörün de N-P-N ve P-N-P bölgeleri şöyle adlandırılır:
Transistörde Polarma Nedir?
Transistörün asıl görevi; değişik frekanslardaki AC işaretleri yükseltmektir. Transistörün bu görevi yerine getirebilmesi için, önce Emiter, Beyz ve Collectorün DC gerilim ile beslenmesi gerekir. Uygulanan bu DC gerilime Polarma Gerilimi denir.
Transistörün polarılması:
Transistörün çalışmasını sağlayacak şekilde, Emiter, Beyz ve Collectotünün belirli değerdeki ve işaretteki (±), DC gerilim ile beslenmesine transistörün polarılması (kutuplandırılması) denir.
Transistörün Çalışabilmesi İçin Gereken Şartlar
Yarı iletkenler üzerine çalışmalar yapan bu ekip, radyo sinyallerini güçlendirmek için kullanılan pahalı ve çabuk kırılan termiyonik kabakların yerine daha sağlam az ısınan ve fazla enerji harcamayan bir buluş için kolları sıvadılar. Bu ekibin yaptığı ilk transistör germanyum isimli yarı iletken bir maddeden oluşuyordu. İlk yaptıkları transistörü bir radyo devresine entegre eden mucitler, böylece daha kuvvetli sinyal, daha net ses elde etmişlerdi ve enerji kullanımında da azalma gözlemlemişlerdi. İlk yaptıkları transistör oldukça büyük boyuttaydı. Başlarda pek önemsenmeyen ancak sonrasında bu buluşun elektronikte çağ açan bir buluş olduğu anlaşılınca her alanda kullanımı artan transistörler, 1953’lere gelindiğinde boyut olarak da ilk prototipin 10’da biri nispetinde küçüldü ve iyice yaygınlaştı.
Germanyumun sıcağa karşı dayanıksız oluşu ileri ki yıllarda fark edilince yine bir yarı iletken madde olan Silisyum tercih edilmeye başlandı. Silisyum germanyuma göre akımı 100 milyonda 1 gibi muazzam bir zamanda iletebiliyordu. Bu ilerleme neticesinde elektronikte çığır açacak buluşlar gerçekleşecekti.
Transistörün Çalışma Prensibi
Bir devrede sinyal güçlendirici ve akım kazancı sağlamayı kolaylaştırır. Bunun yanında anahtarlama elemanı olarak da kullanılabilmektedir. Transistörler PNP ve NPN olmak üzere iki çeşittir. Bu iki tip transistör de iki eklemli ve üç bacaklıdır. PNP iki adet N, bir adet P maddesinden; NPN ise iki adet N ve bir adet P maddesinden meydana gelmiştir.
Yukarıda görülen resimde NPN tipi transistörde kırmızı ile gösterilen ve diğerine nazaran kalın olan N maddesi Kollektör (C) kutbunu, kollektöre nazaran daha ince olan N maddesi ise Emiter (E) kutbunu, ortada olan ve diğer iki maddeye göre oldukça ince olan P maddesi ise Beyz (B) kutbunu temsil eder.
PNP tipi transistör örneğinde ise en kalın P maddesi Kollektör, daha ince P maddesi emiter ve ortadaki ince N maddesi Beyz’i ifade eder.
Her iki tip transistörün de N-P-N ve P-N-P bölgeleri şöyle adlandırılır:
- EMİTER; "E" ile gösterilir.
- BEYZ yada BAZ; "B" ile gösterilir.
- KOLLEKTÖR; "C" ile gösterilir.
- Emiter bölgesi (Yayıcı): Akım taşıyıcıların harekete başladığı bölge.
- Baz bölgesi (Taban): Transistörün çalışmasını etkileyen bölge.
- Kollektör bölgesi (Toplayıcı): Akım taşıyıcıların toplandığı bölge.
Transistörde Polarma Nedir?
Transistörün asıl görevi; değişik frekanslardaki AC işaretleri yükseltmektir. Transistörün bu görevi yerine getirebilmesi için, önce Emiter, Beyz ve Collectorün DC gerilim ile beslenmesi gerekir. Uygulanan bu DC gerilime Polarma Gerilimi denir.
Transistörün polarılması:
Transistörün çalışmasını sağlayacak şekilde, Emiter, Beyz ve Collectotünün belirli değerdeki ve işaretteki (±), DC gerilim ile beslenmesine transistörün polarılması (kutuplandırılması) denir.
Transistörün Çalışabilmesi İçin Gereken Şartlar
- Beyz (B) ve Emiter (E) kutubu doğru yönde, Beyz (B) ve Kollektör (C) kutbu ters yönde polarlanmalıdır. Bu çalışma biçimine ise transistörün aktif bölgede çalışması adı verilir.
- Beyz (B) akımı olmadan, Emiter (E) ve Kollektör (C) kutbundan akım geçmez, bu olaya transistör kesimdedir denir.
- PN fonksiyonlarının karakteristiği, transistörün çalışması için oldukça önemlidir. Silisyum ve Germanyum tabakaya göre çalışma eşiği değişim göstermektedir. Örneğin Silisyum tabakalı transistörün çalışması için 0.7 voltluk eşik gerilimi gerekirken, Germanyum tabakalı transistör için, 0.3 voltluk eşik gerilimine ihtiyaç duyulur.
- Yeterince küçüktür ve çok az enerji sarf eder.
- Uzun ömürlüdür ve stabil olarak çalışır.
- Anında çalışabilme özelliğine sahiptir.
- Çalışması için gereken voltajlar oldukça düşüktür. Kapasitesi düşük pillerle dahi çalıştırılabilir.
- Patlama, yanma, kırılma yaşatmazlar.
- Hem ucuzdur hem de üretimi basit olduğu için kolayca erişilebilir.
