Hình ảnh của một số loại transistor

Transistor: Cách sử dụng Transistor đơn giản, rễ hiểu

Hôm nay các bạn hãy cùng Điện tử hay tìm hiểu về một thiết bị quan trọng bậc nhất và làm thay đổi ngành điện tử. Và thiết bị đó không đâu khác xa lạ đó chính là Transistor. Và chúng ta hay tìm hiểu ngay cách sử dụng của transistor

Transistor là gì?

Hình ảnh của một số loại transistor
Hình ảnh của một số loại transistor

Transistor (Hay còn gọi là ” Bóng bán dẫn”) là một loại linh kiện bán dẫn chủ động. Thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hay khóa điện tử. Với khả năng đáp ứng với tốc độ nhanh, chính xác nên transistor được sử dụng nhiều trong ứng dụng tương tự và số như: mạch khuếch đại, điều chỉnh điện áp, tạo dao động và điều khiển tín hiệu.

Tên gọi transistor là từ ghép trong Tiếng Anh của “Transfer” và “resistor” tức là điện trở chuyển đổi. Tên gọi này được John R. Pierce đặt năm 1948 sau khi linh kiện này ra đời. Nó có ý nghĩa rằng thực hiện khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở.

Vậy nói một cách rễ hiểu thì Transistor là một linh kiện bán dẫn chủ động được sử dụng trong mạch khuếch đại, thiết bị đóng ngắt….

Cấu tạo của Transistor

Cấu tạo của Transistor
Cấu tạo của Transistor

Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. Nói một cách rễ hiểu thì Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau .

Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc( hay còn gọi là chân tín hiệu) ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.

Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E,  và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được.

Khi ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được Transistor loại PNP. Còn khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được Tranzito NPN. Chính vì thế Transistor được chia ra làm 2 loại là NPN và PNP.

Nguyên lý hoạt động của transistor

 

Nguyên lý doạt động của Transistor

Nguyên lý doạt động của Transistor

Để Transistor làm việc, ta phải cấp một điện áp 1 chiều tới các cực của chúng

Để cụ thể hơn ta sẽ xét trên Transistor NPN( Hay còn gọi là Tran nghịch)

Transistor NPN
Transistor NPN

 

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-) 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, 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 mối C E ( lúc này dòng  IC = 0 )

Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB

Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB

Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức .

IC = β.IB

Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE

IB là dòng chạy qua mối BE

β là hệ số khuyếch đại của Transistor

Giải thích : Khi có điện áp 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 B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn 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.

Đối với Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại . Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ E sang B.

Phương pháp kiểm tra Transistor còn sử dụng được hay không .

Transistor khi hoạt động có thể hư hỏng do nhiều nguyên nhân, như hỏng do nhiệt độ, độ ẩm, do điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất lượng của bản thân Transistor, hoặc đôi khi chúng ta mua transistor mới về cũng nên kiểm tra lại một vài caon trước khi lắp lên mạch; Để kiểm tra Transistor chúng ta sẽ căn cứ vào cấu tạo các lớp bán dẫn tạo thành transistor như đã nói ở phần trên “Transistor hoạt động thế nào?”

Cách đo transistor

Nhìn vào hình vẽ cấu tạo ta thấy mỗi transistor như là 2 diode ghép lại, vậy ta áp dụng cách kiểm tra diode vào kiểm transistor, nếu dùng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số ta đưa về thang đo diode, nếu dùng đồng hồ kiem ta đưa về thang đo X10K cụ thể như sau:

Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đen vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.

==> nếu kim nên thì transistor sử dụng tốt và ngược lại.

Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đỏ vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.
==> nếu kim nên thì transistor sử dụng tốt và ngược lại.

Transistor có thể bị hỏng ở các trường hợp.

Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim không lên là transistor đứt BE hoặc đứt BC
Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặc BC.
Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.
Các hình ảnh minh hoạ khi đo kiểm tra Transistor.
do transistor

 

Để cùng nhau học hỏi nhiều hơn về PCB hay thích Group: Dientuhay

Cần gia công PCB liên hệ ngay: Dientuhay