ترانزیستور TIP31C

توضیحات

معرفی ترانزیستور TIP31C:

ترانزیستور چیست؟

«ترانزیستور» (Transistor) نوعی قطعه نیمه‌هادی است که مانند یک کلید گاهی رسانا و گاهی عایق جریان الکتریکی یا ولتاژ است، اما عملکرد اساسی آن سوئیچینگ و یا تقویت‌کنندگی است. به‌عبارت ساده‌تری، ترانزیستور یک قطعه کوچک برای کنترل یا تنظیم سیگنال‌های الکترونیکی است و یکی از اجزای اساسی در اکثر وسایل الکترونیکی محسوب می‌شود.

ترانزیستورها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اختراعات علمی، در سال ۱۹۴۷ توسط سه فیزیک‌دان آمریکایی به نام‌های «جان باردین» (John Bardeen)، «والتر براتین» (Valter Brattain) و «ویلیام شاکلی» (William Shockley) توسعه یافتند.

انواع ترانزیستور

ترانزیستورها براساس نحوه استفاده عمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شوند: ترانزیستور پیوندی دوقطبی و ترانزیستور اثر میدان. ترانزیستور پیوندی دوقطبی مانند کلیدی‌ست که با جریان تحریک می‌شود و  ترانزیستور اثر میدان مانند کلیدی می‌ماند که با ولتاژ تحریک می‌شود

ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT)

«ترانزیستور پیوندی دوقطبی» (Bipolar Junction Transistor) یا BJT، سه پایه (بیس، امیتر و کلکتور) دارد. در این نوع ترانزیستور، جریان بسیار کوچک بین بیس و امیتر، می‌تواند جریان بزرگ‌تر بین پایه کلکتور و امیتر را کنترل کند.

ترانزیستورهای BJT خود به دو نوع PNP و NPN دسته‌بندی می‌شوند:

• ترانزیستور PNP از یک ماده نوع N که بین دو ماده نوع P قرار گرفته، ساخته شده که جریان را کنترل می‌کند. علاوه‌براین،می‌توان ساختار این قطعه را این گونه در نظر گرفت: ترانزیستور PNP شامل دو دیود کریستالی است که به‌صورت سری به هم متصل شده‌اند. دیود سمت راست، دیود کلکتور-بیس و دیود سمت چپ، دیود امیتر-بیس نامیده می‌شود.
• ترانزیستور NPN از دو ماده نوع N همراه با یک ماده نوع P که بین آن‌ها جای گرفته تشکیل شده است. این نوع ترانزیستور اساساً برای تقویت سیگنال‌های ضعیف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در یک ترانزیستور NPN، الکترون‌ها از امیتر به‌سمت ناحیه کلکتور حرکت کرده و سبب شکل‌گیری جریان در ترانزیستور می‌شوند.

ترانزیستور اثر میدان (FET)

«ترانزیستور اثر میدان» (Field Effect Transistor) یا FET دارای سه پایه به نام‌های «گیت» (Gate)، «سورس» (Source) و «درین» (Drain) است. ولتاژ پایه گیت می‌تواند جریان بین سورس و درین را کنترل کند. این نوع ترانزیستور یک ترانزیستور تک‌قطبی است که در آن از FET کانال N یا FET کانال P برای رسانایی استفاده می‌شود.

FETها در تقویت‌کننده‌های کم‌نویز، تقویت‌کننده‌های بافر و سوئیچ‌های آنالوگ به‌کار می‌روند.

انواع دیگر ترانزیستور

غیر از BJTها و FETها، انواع دیگری از ترانزیستور وجود دارد:

• MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): در ترانزیستور ماسفت از یک گیت عایق‌شده برای کنترل جریان الکترون‌ها استفاده می‌شود.
• JFET (Junction Field-Effect Transistor): ترانزیستور پیوندی اثر میدان، جریان را به‌کمک میدان الکتریکی اعمال‌شده به ماده نیمه‌هادی کنترل می‌کند.
• IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor): این نوع ترانزیستور ترکیبی از ویژگی‌های BJT و MOSFET را داراست و در کاربردهای توان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• TFT (Thin-Film Transistor): ترانزیستورهای فیلم نازک در سنسورها و صفحه‌نمایش‌های مسطح به‌کار می‌روند.
• HEMT (High Electron Mobility Transistor): ترانزیستور تحرک الکترونی بالا برای عملکرد با سرعت بالا و نویز کم استفاده می‌شود.
• ITFET (Inverted-T Field-Effect Transistor): از ساختار گیت Tشکل وارونه برای عملکرد بهبودیافته استفاده می‌کند.
• FREDFET (Fast-Reverse Epitaxial Diode Field-Effect Transistor): در کاربردهای سوئیچینگ سرعت بالا با زمان بازیابی معکوس کم، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• Schottky Transistor: ترانزیستور شاتکی در محل پیوند بیس-کلکتور از سد شاتکی برای بهبود سرعت سوئیچینگ استفاده می‌کند.
• TFET (Tunnel Field-Effect Transistor): از ترانزیستور اثر میدان تونلی در کاربردهای توان پایین استفاده می‌شود.
• OFET (Organic Field-Effect Transistor): ترانزیستور اثر میدان آلی در نمایشگرها و لوازم الکترونیکی انعطاف‌پذیر به‌کار می‌رود.
• Diffusion Transistor: از پیوند نفوذی نیمه‌هادی جهت تقویت استفاده می‌کند.

اجزای ترانزیستور BJT:

یک ترانزیستور معمولی از سه پایه با مواد نیمه‌هادی مختلف تشکیل شده است. ولتاژ یا جریانی که به هر یک از جفت پایه‌های ترانزیستور اعمال می‌شود، جریان عبوری از جفت پایه‌های دیگر را کنترل می‌کند.

سه پایه ترانزیستور BJT عبارت‌اند از:

• بیس (Base): برای فعال کردن ترانزیستور استفاده می‌شود.
• کلکتور (Collector): سر مثبت ترانزیستور است.
• امیتر (Emitter): سر منفی ترانزیستور است.