Transistor là 1 linh kiện khá quan trọng trong các sản phẩm điện tử. Nó rất phổ biến và được nhắc đến nhiều trong đời sống hằng ngày. Nhưng chưa chắc hẳn ai cũng đã hiểu về nó. Vậy Transistor là gì? Hôm nay Lạc Việt sẽ chia sẻ cho các bạn 1 số kiến thức về Transitor này.
Bài viết liên quan >>
Transistor là gì?
Transistor hay còn được gọi là Bóng bán dẫn (hay tranzito). Đây là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử. Transistor nằm trong khối đơn vị cơ bản tạo thành một cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác.
Bởi tính nhanh và chính xác của mình nên chúng được ứng dụng nhiều trong các ứng dụng tương tự và số. Từ những sản phẩm quen thuộc như điện thoại, TV, hay các sản phẩm có sử dụng bộ khuếch đại âm thanh, loa. Hình ảnh ta đều thấy được vai trò không thể thiếu của transistor.
Transistor là gì? Phân loại chức năng và nguyên lý hoạt động của Transistor
Cấu tạo Transistor
Hầu hết các loại transistor đều có cấu tạo gồm 3 lớp bán dẫn được ghép với nhau. Chúng tạo thành 2 mối tiếp giáp P- N. Nếu xếp theo thứ tự PNP ta sẽ có Transister thuận. Còn nếu xếp theo thứ tự NPN ta có Transistor ngược.
Về cơ bản, cấu tạo của transistor tương đương với cấu tạo của 2 diode đấu ngược chiều nhau. Đây chính là cấu trúc BJT với 2 loại điện âm và điện dương cùng chạy.
Ba lớp bán dẫn này sẽ kết nối tạo thành 3 cực với lớp giữa là cực gốc (B). 2 lớp bên ngoài được nối ra thành cực phát (E) và cực thu – cực góp (C)
Nguyên lí hoạt động
Ở bài trước ta đã biết transistor được chia làm hai loại là thuận và ngược tùy theo cấu tạo và theo đó nguyên lí hoạt động của hai loại này cũng có những khác biệt rõ rệt.
Với transistor NPN
Cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E. Trong đó (+) là nguồn vào cực C, (-) là nguồn vào cực E.
Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực (+) vào chân B và cực (-) vào chân E.
Khi công tắc mở, ta thấy rằng mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua, lúc này dòng IC = 0.
Khi công tắc đóng, mối P – N được phân cực thuận khi đó có dòng điện chạy từ nguồn (+) UBE qua công tắc tới R hạn dòng và qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB.
Ngay khi dòng IB xuất hiện, lập tức dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, khi đó dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB.
Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB, khi đó có công thức
IC = β.IB
Trong đó:
IC: dòng chạy qua mối CE
IP: dòng chạy qua mối BE
Β: hệ số khuếch đại của tranzito
Khi có điện UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB. Còn lại phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE tạo thành dòng ICE chạy qua transistor.
Với transistor PNP:
Transistor PNP có hoạt động tương tự transistor NPN nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại. Dòng IC từ E sang C còn dòng IB đi từ E sang B.
Chức năng của transistor
Transistor có 2 chức năng chính. Đó là transistor công tắc và transistor với mục đích khuếch đại.
Transistor công tắc như một chiếc khóa điện tử để kích hoạt chế độ bật tắt cho các ứng dụng năng lượng cao và thấp.
Transistor dùng với mục đích khuếch đại có vẻ như gần gũi hơn khi chúng được dùng trong điện thoại, TV để khuếch đại âm thanh và hình ảnh hay các thiết bị điện tử khác.
Cấu tạo của Transistor
Ưu nhược điểm của Transistor
Ưu điểm:
Transistor có lượng tiêu thụ điện năng không lớn, độ trễ gần như không có khi khởi động và không chứa chất độc hại bởi chúng không có bộ phận làm nóng cathode. Với kích thước nhỏ và nhẹ hơn sản phẩm được tối ưu hơn rất nhiều. Với những thiết bị hiện đại thì rất phù hợp cho transistor phát huy vai trò bởi chúng sử dụng mức điện áp hoạt động nhỏ gần bằng với pin tiểu. Transistor còn có hiệu suất cao và tuổi thọ dài, ít bị vỡ nên chúng khá được ưa chuộng sử dụng.
Nhược điểm:
Transistor cũng bộc lộ một số hạn chế khi khả năng hoạt động suy giảm dần theo thời gian. Chúng chỉ hoạt động tốt tần số nhỏ còn với công suất lớn và tần số cao thì chúng tỏ ra chưa phù hợp. Hơn thế transistor này còn dễ hỏng nếu sốc điện hay nhiệt, rất nhạy cảm với bức xạ.
Cách xác định chân cho Transistor
Transistor được chia ra làm 2 loại là NPN và PNP. Mỗi loại sẽ có cách hoạt động khác nhau. Do đó, việc quan trọng khi cầm trên tay một con tranzito thì phải biết được nó là loại NPN hay PNP và thứ tự các chân của nó. Trong phần này tôi sẽ hướng dẫn các bạn cách kiểm tra đơn giản nhất.
Vậy làm thế nào để xác định được transistor là loại nào? Và thứ tự các chân của chúng ra sao? Chúng ta cần có một VOM kim để xác định. Các bước xác định như sau:
Bước 1
Xác định chân B: Tiến hành các phép đo ở hai chân bất kỳ, trong các phép đo đó sẽ có 2 phép đo kim đồng hồ dịch chuyển. Chân chung cho 2 phép đo đó là chân B.
Bước 2
Xác định PNP hay NPN: sau khi đã xác định được chân B. Bạn quan sát que đo nối với chân B là đỏ hay đen để xác định. Nếu chân nối với chân B là đỏ, đó là PNP và ngược lại.
Bước 3
Xác định chân C và chân E: chuyển đồng hồ về đo ôm thang x100
Đối với PNP:
Hãy giả thiết một chân là chân C và một chân còn lại là chân E. Đưa que đen tới chân C, que đỏ tới chân E(que đỏ nối với cực âm của pin trong đồng hồ). Trong khi để 2 chân kia tiếp xúc như vậy, chạm chân B vào que đen, nếu kim dịch chuyển nhiều hơn so với cách giả thiết chân ngược lại thì giả thiết ban đầu là đúng, nếu không thì tất nhiên giả thiết ban đầu là sai và phải đổi lại chân.
Đối với NPN
Bạn làm tương tự như đối với PNP nhưng với màu ngược lại
Transistor là gì? Cách xác định chân của Tranzito
Cách phân biệt Transistor với Thyristor
Một loại linh kiện bán dẫn khác có cấu tạo tương tự như Transistor và được sử dụng khá phổ biến. Đó chính là Thyristor. Vậy Thyristor là gì? So với Transistor khác nhau như thế nào?.
Thyristor hay còn gọi là chỉnh lưu silic có điều khiển là phần tử bán dẫn có bốn lớp bán dẫn. Ví dụ: P-N-P-N. Nó được dùng để chỉnh lưu dòng điện có điều khiển. Sự khác nhau cơ bản giữa Thyristor và Transistor:
Về lớp chất bán dẫn: thyristor có 4 lớp còn transistor có 3 lớp
Về công suất: thyristor có khả năng chuyển một lượng điện năng lớn hơn tranzito
Ứng dụng: transistor làm thiết bị chuyển mạch hoặc bộ khuếch đại còn thyristor thì không làm bộ khuếch đại được
Về việc duy trì dòng điện: transistor cần có dòng đầu vào liên tục còn thyristor thì không.
Trên đây là toàn bộ thông tin về Transistor là gì? Cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của Tranzito. Hi vọng những thông tin này sẽ hữu ích cho các quý khách hàng đang sử dụng sản phẩm của Lạc Việt Audio. Cảm ơn quý khách đã theo dõi
Comments