Transistor là gì? Cấu tạo, nguyên lý và những điều cần biết
Transistor là gì? Nguyên lý hoạt động của transistor ra sao? Làm sao để xác định chân của transistor một cách chính xác? Cách phân biệt transistor với thyristor, cấu tạo của transistor và phân loại, ứng dụng trong thực tế của transistor, tại sao phải sử dụng transistor mà không phải là thyristor?.
Chúng ta chắc đã từng nghe đến điện trở, biến trở, transistor, thyristor hay mosfet… Vậy những linh kiện này là gì, và chúng được sử dụng như thế nào? Đối với hầu hết dân điện tử thì không ai là không biết đến biến trở, tranzitor… Nhưng không phải ai cũng biết hết được các link kiện này.
Trong bài viết dưới đây, VATC sẽ giới thiệu tới các bạn tất cả các kiến thức liên quan tới linh kiện bán dẫn transistor – hay còn gọi là tran-si-to, tranzito…
-
Khái niệm về Transistor
Transistor còn được gọi là tranzito, là một loại linh kiện bán dẫn chủ động. Chúng thường được sử dụng như một phần khuếch đại hay khóa điện tử. Với khả năng đáp ứng nhanh lẹ và chính xác, nên transistor được ứng dụng nhiều trong ứng dụng số như: điều chỉnh điện áp, mạch khuếch đại, tạo dao động hay điều khiển tín hiệu.
Tên gọi của transistor là từ ghép giữa 2 từ “Transfer” và “Resistor” trong tiếng Anh, có nghĩa là điện trở chuyển đổi. Tên gọi này được John R.Pieece đặt năm 1948 sau khi linh kiện này ra đời. Nó có ý nghĩa là khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở.
#Hình ảnh của transistor ứng dụng trên ô tô
Vậy tóm lại Transistor là gì? Chúng ta có thể gọi nó là một linh kiện bán dẫn chủ động, được sử dụng trong mạch khuếch đại, đóng ngắt…
Về mặt cấu tạo, transistor được cấu tạo bởi hai lớp bán dẫn điện ghép lại với nhau. Như hình trên, chúng ta có thể thấy có hai loại dẫn điện là loại “P” và loại “N”. 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 Transistor loại “NPN”. Bởi thế, transistor được chia thành 2 loại là: “NPN” và “PNP”.
Trong phần đầu tiên này, chúng ta đã tìm được câu trả lời cho câu hỏi “transistor là gì”? Ở phần tiếp theo đây, chúng tôi sẽ nêu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng loại transistor.
-
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của transistor
Transistor được cấu tạo bởi ba lớp bán dẫn ghép lại với nhau, tạo thành hai mối tiếp giáp P-N. Nếu ghép theo thứ tự PNP ta sẽ được transistor thuận. Ngược lại, nếu ghép theo thứ tự NPN ta được transistor ngược.
Về phương diện cấu tạo, transistor tương đương với hai Diode được đấu ngược chiều với nhau. Cấu trúc này được gọi là Bipolar Junction Transistor (BJT), vì dòng điện chạy trong cấu trúc này bao gồm cả hai loại điện tích âm và điện tích dương (Bipolar có nghĩa là hai cực tính).
Ba lớp bán dẫn được nối thành ba cực. Lớp giữa gọi là cực gốc, 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, viết tắt là “E” (Emitter), và cực thu hay cực góp, viết tắt là “C” (Collector). 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 thể hoán vị cho nhau được.
Transistor hoạt động được nhờ đặt một điện thế một chiều vào vùng biến (junction). Điện thế này gọi là điện thế kích hoạt. Có hai cách thức hoạt động của NPN và PNP là: phân cực thuận và phân cực nghịch.
-
Cách xác định chân cho Transistor
Transistor được chia thành 2 loại là NPN và PNP. Mỗi loại sẽ có cách hoạt động khác nhau. Vậy nên, việc quan trọng ở đây là chúng ta phải phân loại được đâu là loại NPN, đâu là loại PNP và thứ tự các chân của nó.
Để có thể xác định được transistor là loại nào và thứ tự các chân, thì trước tiên các bạn học sửa điện ô tô cần một VOM kim để xác định.
#Các bước xác định như sau:
- Bước 1: Xác định chân B. Tiến hành các phép đo đạc ở hai chân bất kỳ. Trong các phép đo đó sẽ có hai phép đo kim đồng hồ dịch chuyển, chân chung cho hai phép đo đó là chân B.
- Bước 2: XÁc định NPN hay PNP. Sau khi đã xác định được chân B, hãy quan sát que đo nối với chân B là đen hay đỏ để xác định. Nếu chân nối với B là đen thì đó là NPN, và chân nối với B là đỏ thì là PNP.
- Bước 3: Xác định chân C và chân E. Chuyển đồng hồ về đo ôm thang x100.
+) Đối với PNP: hãy giả thiết rằng một chân là chân C và chân còn lại là chân E. Đưa que đen tới chân C và que đỏ tới chân E (que đỏ nối với cực âm của pin trong đồng hồ). Trong khi 2 chân kia tiếp xúc, 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 thì chúng ta cũng làm tương tự nhưng với màu ngược lại.
-
Thyristor là gì? Cách phân biệt Transistor với Thyristor?
Thyristor là một loại linh kiện bán dẫn khác có cấu tạo tương tự như Transistor, và chúng cũng được sử dụng khá rộng rãi. Vậy Thyristor và Transistor khác nhau như thế nào? Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu về loại bán dẫn đặc biệt này nhé!.
Thyristor hay còn được 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 Transistor và Thyristor:
- Về lớp chất vasb dẫn: thyristor có 4 lớp, còn transistor chỉ có 3 lớp.
- Về công suất: thyristor có khả năng chuyển một lượng điện năng lớn hơn transistor.
- Ứng dụng: transistor có thể làm thiết bị chuyển mạch hoặc bộ khuếch đại. Còn thyristor chỉ có thể làm thiết bị chuyển mạch.
- Về việc duy trì dòng điện: transistor cần có dòng đầu vào liên tục còn thyristor thì không.
Transistor là một trong những linh kiện được sử dụng rất nhiều trên hệ thống điện ô tô, và khi sửa chữa xe, chắc chắn bạn phải hiểu được transistor là gì? Nguyên lý, cấu tạo của chúng ra sao. Chúc các bạn có những kiến thức thú vị!.
Theo: thietbitudong.com.vn
