Transistör Nedir?
Transistör, küçük bir elektrik sinyalini yükseltmek veya anahtarlamak, yani açıp kapamak için kullanabileceğimiz yarı iletken bir devre elemanıdır. 3 veya daha fazla bacağı olan bir transistörün bacaklarından birine uygulanan elektrik sinyali ile diğer bacakları arasındaki elektrik akımını kontrol edebiliriz.
Transistör Çalışma Prensibi
Transistörlerin çalışması yarı iletken malzemelerin elektriksel özelliklerinden yararlanır. Yarı iletken malzemeler, elektrik iletkenliği metallerden düşük, yalıtkanlardan daha yüksek olan malzemelerdir. Yarı iletken malzemelerin iletkenliği uygulanan sıcaklık, voltaj gibi faktörlere bağlı olarak değişebilmektedir. Transistörler üç farklı yarı iletken malzemenin birleştirilmesiyle oluşturulur. Bu malzemelerin her biri farklı bir elektriksel özellik gösterir.
Verici (E): Verici, transistörün çıkış ucudur. Yayıcı, çoğunluk taşıyıcıları (elektronlar veya delikler) açısından zengin bir malzemeden yapılmıştır.
Taban (B): Baz, transistörün kontrol ucudur. Taban, çoğunluk taşıyıcıları bakımından fakir bir malzemeden yapılmıştır.
Kollektör (C): Kollektör transistörün giriş ucudur. Kollektör çoğunluk taşıyıcıları açısından zengin malzemeden yapılmıştır. Transistörün çalışma prensibi iki farklı şekilde açıklanabilir: NPN ve PNP.
NPN Transistörler
NPN transistörlerde emitör ve toplayıcı çoğunluk taşıyıcıları açısından zengin elektron taşıyıcı malzemelerden yapılmıştır. Taban çoğunluk taşıyıcıları açısından zayıf olan delikli taşıyıcı malzemeden yapılmıştır. NPN transistörün çalışması şu şekilde açıklanabilir:
Tabana küçük bir akım uygulandığında taban bölgesinde elektron yoğunluğu oluşur.
Bu elektron yoğunluğu, baz-yayıcı bağlantı noktasındaki elektron difüzyonunu arttırır.
Artan elektron difüzyonu aynı zamanda kollektör-taban bağlantı alanındaki delik difüzyonunu da arttırır.
Bunun sonucunda kollektör bölgeden emitör bölgeye doğru bir akım akar.
PNP Transistörler
PNP transistörlerde emitör ve toplayıcı çoğunluk taşıyıcıları açısından zengin delikli taşıyıcı malzemelerden yapılmıştır. Baz, çoğunluk taşıyıcıları bakımından zayıf olan elektron taşıyıcı malzemeden yapılmıştır. PNP transistörünün çalışması şu şekilde açıklanabilir:
Tabana küçük bir akım uygulandığında taban bölgesinde delik yoğunluğu oluşur.
Bu delik yoğunluğu, taban-yayıcı bağlantı bölgesindeki delik difüzyonunu arttırır.
Artan delik difüzyonu aynı zamanda kolektör-taban bağlantı bölgesinde elektron difüzyonunu da arttırır.
Bunun sonucunda emitör bölgeden kollektör bölgeye doğru bir akım akar.
Transistörün Kullanım Alanları
Transistörler elektronik devrelerde çok çeşitli amaçlar için kullanılır. En yaygın kullanım alanları şunlardır:
Anahtarlama: Transistörler büyük bir akımı veya voltajı küçük bir sinyalle kontrol etmek için kullanılabilir. Bu nedenle anahtarlama devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Güçlendirme: Transistörler küçük bir sinyali yükseltmek için kullanılabilir. Bu nedenle amplifikatör devrelerinde yaygın olarak kullanılır.
Sayısal işlemler: Transistörler dijital işlemleri gerçekleştirmek için kullanılabilir. Bu nedenle mikroişlemciler ve mikrodenetleyiciler gibi dijital devrelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Transistörlerin Tarihçesi
Transistörlerin keşfi elektronik alanında devrim yarattı. Transistörler keşfedilmeden önce elektronik devrelerde vakum tüpleri kullanılıyordu. Vakum tüpleri transistörlerden daha büyük, daha az verimli ve daha pahalıydı. Transistörlerin icadıyla elektronik devreler daha küçük, daha verimli ve daha ucuz hale geldi. Transistörlerin ilk kez 1947 yılında John Bardeen, Walter Brattain ve William Shockley tarafından icat edildiği kabul edilmektedir. Bu üç bilim adamı, transistör icatlarıyla 1956’da Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.
Transistörün Geleceği
Transistörler günümüzde elektronik devrelerde en çok kullanılan devre elemanları arasında yer almaktadır. Transistörler gelecekte de elektronik devrelerde önemli bir rol oynamaya devam edecek.
Bir yanıt bırakın