junction

هناك عدة أنواع من الترانزستورات المستخدمة في الصناعات الإلكترونية، ومن أهمها:

1- الترانزستور الثنائي Bipolar Junction Transistor (BJT): وهو يتكون من طبقتين ناقليتين وطبقة تحكم، ويتم استخدامه في الدوائر الكهربائية لتكبير الإشارة الكهربائية.

2- الترانزستور الحقلي Field Effect Transistor (FET): وهو يتكون من طبقة ناقلة وطبقة تحكم، ويتم استخدامه في الدوائر الكهربائية لتكبير الإشارة الكهربائية والتحكم في التيار.

3- الترانزستور ذو الباب المعدني MOSFET: وهو يتكون من طبقات ناقلة وطبقة تحكم معدنية، ويتم استخدامه في الدوائر الكهربائية الرقمية والتناظرية.

4- الترانزستور الصمام الثنائي Darlington Transistor: وهو يتكون من تركيبة BJT مع BJT آخر، ويتم استخدامه لتكبير الإشارات الضعيفة.

5- الترانزستور الواحد Single Electron Transistor (SET): وهو يعتبر ترانزستور جديد يحتاج إلى دراسة مكثفة، ويستخدم في الدوائر الصغيرة جدًّا والأجهزة الدقيقة.

تعتبر الترانزستور ثنائية الاتجاه (بالإنجليزية: Bipolar Junction Transistor) من الأنواع الأكثر شيوعًا في الإلكترونيات، وهناك ثلاثة أنواع رئيسية للترانزستور ثنائية الاتجاه، وهي:

1- NPN: يتم تركيب طبقة من النوع N مُحاطة بطبقتين من النوع P.

2- PNP: يتم تركيب طبقة من النوع P مُحاطة بطبقتين من النوع N.

3- Darlington: هو عبارة عن تجمع لاثنين من الترانزستورات الثنائية الاتجاه متوازيين، حيث يتم توصيل قاعدة أحدهم بالمصدر (الكوليكتور) للآخر.

هناك عدة أنواع من الترانزستور، ومن بينها:

1- الترانزستور ذو المفتاح الثنائي (Bipolar Junction Transistor): يتكون من ثلاث طبقات نصف موصلة، ويتم تصنيعه من خلال ترسيب طبقات مختلفة على بعضها البعض، ويتميز بقدرته على العمل كمفتاح أو كمضخم.

2- الترانزستور الميداني (Field Effect Transistor): يتكون من طبقة نصف موصلة واحدة، ويستخدم في العديد من التطبيقات مثل دوائر العزل والتشويش والتحكم في الطاقة.

3- الترانزستور الثنائي الميداني (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): يتميز بسهولة التصنيع والتحكم فيه، ويستخدم في العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل المعالجات والذواكر الحديثة.

4- الترانزستور الثنائي الطليعي (Heterojunction Bipolar Transistor): يتميز بسرعة عالية وكفاءة أفضل، ويستخدم في تطبيقات النطاق العالي للترددات مثل الرادار والاتصالات اللاسلكية.

5- الترانزستور الثنائي الثلاثي الأبواب (Tri-gate Transistor): يتميز بسرعة عالية واستهلاك طاقة منخفض، ويستخدم في معالجات الحاسوب الحديثة لزيادة الأداء وتحسين كفاءة استهلاك الطاقة.

تختلف الرموز المستخدمة للترانزستور حسب نوعه ووظيفته، ولكن بشكل عام يمكن تلخيصها كما يلي:

– بالنسبة للترانزستورات الثنائية القطب (Bipolar Junction Transistor)، يستخدم عادة ثلاثة رموز لتمييز المنطقة الأساسية (Base) والمنطقة الجامدة الإشباعية (Emitter) والمنطقة الجامدة العكوسة (Collector)، وهي الرموز E وB وC على التوالي.
– أما بالنسبة للترانزستورات الميدانية (Field Effect Transistor)، فيستخدم رمز FET لتمييزها، ويمكن أن يكون لها رموز إضافية تعبر عن وظيفتها ونوعها وميزاتها الأخرى.
– وللترانزستورات القابلة للتحكم الثنائية القطب (Darlington Transistor)، يستخدم عادة رمز دارلينغتون (Dar) لتمييزها.
– وهناك أيضاً ترانزستورات ذات المنطقة المعزولة (Isolated Gate Bipolar Transistor)، والتي تستخدم رمز IGBT لتمييزها.

هناك ثلاثة أنواع شائعة للترانزستورات ذات التصميم طرفية الصمود:

1- ترانزستور طرفي الوصل (Bipolar Junction Transistor – BJT): ويُعرف أيضاً باسم الترانزستور ثنائي القطب (PNP أو NPN). يتألف من طبقات متداخلة من المواد النصفية الإيجابية والسالبة تشكل الـ PN-junction (تقاطع PN). يتحكم التيار الذي يتدفق عبر قاعدة الترانزستور في تحسين التيار الرئيسي (التي تتدفق عبر المُشع) وبالتالي تتم التحكم في الجهد الرئيسي.

2- ترانزستور ذو الميدان المعدني (Field Effect Transistor – FET): يتميز بعدم وجود PN-junction. يعتمد هذا التصميم على الشحنات الكهربائية المتغيرة من خلال قناة موصلة بين الناقلات بين الطبقات الموصلة. يُحكم التيار الذي يتدفق عبر القناة عن طريق إشارة الجهد على بوابة FET.

3- ترانزستور طرفي الصمود (Darlington Transistor): وهو نوع من أنواع الـ BJT، إذ يتألف من اثنين من BJT يتم ربطهما بشكل سلسلي. يتحكّم التيار الذي يدخل إلى أول الترانزستورين في التيار الناتج من الثاني، ويحسّن هذا التصميم كفاءة التحكم في التيار.

هناك أنواع مختلفة من الترانزستورات المتاحة، حيث يختلف كل نوع في الهيكل والطريقة التي يتحكم بها في التيار. وهنا بعض الأنواع المهمة:

1- الترانزستور الثنائي (BJT) : يستخدم في دوائر تكبير الإشارة والتبديل.

2- الترانزستور المجهز بالميدان (FET) : يستخدم في دوائر الموسيقى والتطبيقات التناظرية.

3- ترانزستور العاكس () : يستخدم في المحركات الكهربائية.

4- الترانزستور ثنائي الأبواب (D-MOSFET) : يستخدم في دوائر التبديل.

5- ترانزستور المفاتيح (IGBT) : يستخدم في الأنظمة القوية من المحركات والأنظمة الكهربائية.

6- الترانزستور ذو الباب اللولبي (JFET) : يستخدم في دوائر التوزيع والمعالجة الرقمية للإشارة.

7- الترانزستور الثنائي اللافلزي (Bipolar Junction Transistor) : يستخدم في دوائر البرمجة والتحكم في نظام الكمبيوتر.

8- ترانزستور MOSFET القناة المحورية : يستخدم في دوائر الساعة وأدوات القياس.

يختلف استخدام كل نوع من الترانزستور عن الآخر، وهو يتوافق مع الشروط المحيطة بها.

هناك عدة أنواع من الترانزستورات ، والفروق بينها تتمثل في التكنولوجيا المستخدمة في تصنيعها والخصائص التي تتميز بها كل نوع ، ومن بين هذه الأنواع:

1- الترانزستور ثنائي القطب Bipolar Junction Transistor (BJT): وهو النوع الأكثر شيوعًا في الاستخدام. ويتكون من ثلاث طبقات من المواد الشبه موصلة، ويتحكم في تدفق التيار الكهربائي بواسطة إشارة تحكم تطبق على القاعدة.

2- الترانزستور الحقلي Field-Effect Transistor (FET): ويتكون من طبقة واحدة أو أكثر من المواد الشبه موصلة، ويتحكم في تدفق التيار الكهربائي بواسطة إشارة تحكم تطبق على البوابة.

3- الترانزستور ثنائي المجال المعدني Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET): وهو نوع من الترانزستور الحقلي يستخدم في الالكترونيات الرقمية، ويتميز بتوفير استهلاك طاقة أقل.

4- الترانزستور ذو البوابة العازلة Insulated-Gate Bipolar Transistor (IGBT): ويتميز بقدرته على تحمل تيارات عالية وتطبيقات القدرة العالية، وهو يستخدم في تطبيقات المحركات الكهربائية والأجهزة الالكترونية الأخرى التي تتطلب الطاقة العالية.

BJT هو اختصار لـ Bipolar Junction Transistor وهو نوع من الترانزستورات الثنائية القطب. يتكون BJT من طبقتين مختلفتين من المواد الشبه موصلة يتم فصلهما بواسطة طبقة رقيقة من المواد العازلة. يتم التحكم في تدفق التيار الكهربائي بين القطبين (المصدر والتصريف) عن طريق تقديم إشارة تحكم على القطب الأساسي (القاعدة).

هناك عدة أنواع من الترانزستورات الفائقة التردد، ومن بينها:

1- الترانزستور بيجر (Bipolar Junction Transistor – BJT): وهو الترانزستور الأكثر شيوعًا واستخدامًا في التطبيقات الفائقة التردد. يتميز بقدرته على التشغيل بترددات عالية وتوفير تكبير الإشارة العالي.

2- الترانزستور الميداني ذو العازل المعدني (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor – MOSFET): وهو الترانزستور المستخدم بشكل شائع في تطبيقات الترددات العالية. يتميز بانخفاض تيار التشغيل وقدرة عالية على التبديل.

3- ترانزستور العوازل المعزولة (Insulated Gate Bipolar Transistor – IGBT): وهو ترانزستور يجمع بين خصائص الترانزستور الميداني والترانزستور بيجر. يستخدم عادة في تطبيقات قدرة عالية مثل المحركات والمحولات ومشغلات التيار المتردد.

4- ترانزستور الفيتش (FET): وهو نوع آخر من الترانزستور الميداني. يتميز بانخفاض تيار التشغيل وقدرة عالية على التبديل ومقاومة العزل العالية.

تختلف هذه الأنواع من الترانزستورات في بنيتها وخصائصها الكهربائية والتطبيقات التي يمكن استخدامها فيها.

عائلة الترانزستور هي مجموعة من الترانزستورات المصممة للعمل في نفس الوضع الذي يمكن أن يتم التحكم به بواسطة نفس الإشارة الكهربائية. وتشمل عائلة الترانزستور الأكثر شيوعًا عائلة الترانزستور الثنائي القطب (Bipolar Junction Transistor) وعائلة الترانزستور الميداني (Field Effect Transistor) وعائلة الترانزستور الثنائي الفراغي (Vacuum Tube Transistor). يتم استخدام عائلة الترانزستور في العديد من التطبيقات الإلكترونية مثل الأجهزة الرقمية والتحكم في الطاقة والاتصالات والإلكترونيات الطبية والأجهزة الصوتية والفيديو.