Transistörlerin Yapısı ve Çalışması

               Kategorilere Geri  Dön


Transistörler NPN veya PNP biçiminde yerleştirilmiş üç yarı iletken maddenin bileşiminden oluşmaktadır. Beyz kutbu tetiklendiği zaman kollektör ve emiter arasında direnç değeri azalır ve akım geçirir hale gelir. Kollektör ve emiter arasından geçen akımın miktarı beyz kutbuna uygulanan akımın miktarına bağlıdır.
                                                        NPN Tipi Transistörler
NPN tipi transistörlerin yapısı iki N tipi yarı iletken madde arasına ince bir katman halinde yerleştirilmiş P tipi yarı iletken beyz maddesinden oluşmaktadır. İki N tipi madde arasındaki beyz tabakası elektron geçişini kontrol etme görevi yapmaktadır. Transistörler geçen akımı denetleyerek küçük akımları büyütebilir ya da küçük bir akım ile büyük bir alıcının çalışmasını sağlayabilir.

NPN tipi transistörlerde yandaki resimde görüldüğü gibi VBB kaynağının artı ucu beyz kutbunu pozitif yüklerken Vcc kaynağının eksi ucu ise emiter kutbundaki elektronları yukarı iter. Sıkışan elektronlar beyz tarafından çekilir. Yani, emiterin iletim bandındaki elektronlar E-B gerilim setini aşarak beyz bölgesine girerler, ancak beyz bölgesi dar olduğundan emiter bölgesinden gelen elektronların yaklaşık %2 si beyz bölgesi tarafından çekilirken kalan %98 i kollektöre geçer. Vcc kaynağının artı ucu elektronları kollektör bölgesine doğru çeker ve böylece elektron akışı sürekli hale gelir ve VBB kaynağının verdiği beyz akımı sürdükçe emiterden kollektöre elektron akışı devam eder.NPN tipi transistörlerde elektronlar yukarı, oyuklar ise aşağı doğru gider ve bu nedenle beyze uygulanan artı sinyal kollektörden emitere doğru akım geçirir denir. Emiter akımı beyz ve kollektör akımlarının toplamına eşittir.

PNP Tipi Transistörler

PNP tipi transistörlerin yapısı da NPN tipi transistörler gibidir. Tek fark bu kez P tipi iki yarı iletken madde arasına ince bir tabaka halinde N tipi yarı iletken maddenin yerleştirilmiş olmasıdır. 

PNP tipi transistörlerde VBB kaynağının eksi ucu beyz kutbunu negatif yüklerken Vcc kaynağının artı ucu da emiter bölgesindeki artı yüklü oyukları yukarı iter. Bu şekilde sıkışan artı yükler beyz tarafından çekilip buradan kollektör bölgesine geçerler. Vcc kaynağının eksi ucu kollektör bölgesindeki oyukları kendine çektiğinden dolayı oyuk hareketi süreklilik kazanır. VBB akımı sürdükçe emiterden kollektöre doğru bu hareket sürer.PNP tipi transistörlerde elektronlar aşağı, oyuklar ise yukarı doğru gider ve bu nedenle beyze uygulanan eksi sinyal emiterden kollektöre doğru akım geçirir denir.

                                                Aktif Bölge

Transistörü normal bağladığımız zaman örneğin, NPN bir transistörün kollektörü pozitif, emitörü kollektöre göre negatif ve beyzi emitöre göre pozitif olduğu zaman aktif bölgede çalışır. Aktif bölgede kollektör akımı I_C, kollektör geriliminden bağımsızdır. Kollektör voltajı V_CC değiştirilirse I_C akımı değişmez. I_C akımı I_B akımına bağlı olarak değişir. V_CE voltajı V_CC voltajının yarısı civarında yada V_CC den küçük, 1-2 volttan büyüktür.

                                   Doyum (Saturation) Bölgesi

Emitör ve Kollektör voltajları birbirine çok yaklaştığında (burada bazen CB arası düz bayasta olabilir) transistör doyum bölgesine geçer. Doyum bölgesinde I_C akımı artık en büyük değere ulaşmıştır. I_B tarafından kontrol edilemez hale gelir. V_CE voltajı çok küçülür. Transistör hızla ısınarak bozulabilir. Bu nedenle transistörler özellikle doyum bölgesinde uzun süre çalıştırılmamalıdır.

                                     Kesim (Cut-Off) Bölgesi

Beyz ve Emitör arası ters bayaslandığı zaman yada Beyz ve Emitör arası voltaj transistörün V_BE açma voltajına eşit yada küçük olduğu zaman transistör artık kesim bölgesindedir.

                                         Ters Çalışma Bölgesi 

Transistörde kollektör ve emiter yer değiştirilerek kullanılırsa bu bölge ters çalışma bölgesidir. Emiter ve kollektörün katkılama oranı aynı olmadığı için bu bölgedeki çalışma, aktif bölgeden farklıdır. Kollektör ve emiterin değiştirilmesi genellikle mümkün değildir. Fakat bazı özel devrelerde transistör bu şekilde kullanılabilir

çalışma durumu	E-B birleşimi	C-B birleşimi
aktif	ileri kutuplama	ters kutuplama
doyum	ileri kutuplama	ileri kutuplama
kesim	ters kutuplama	ters kutuplama
ters	ters kutuplama	ileri kutuplama