جستجو برای:
  • خانه
  • مطالب آموزشی
    • الکترونیک
      • مبانی الکترونیک
      • الکترونیک آنالوگ
      • الکترونیک دیجیتال
      • الکترونیک مخابرات
    • برد ها و مینی کامپیوتر ها
      • آردوینو
      • رزبری پای
    • میکروکنترلر و میکروپروسسور
      • AVR
      • ARM
      • FPJA
    • نرم افزار ها
      • متلب
      • سولید ورک
      • آلتیوم دیزاینر
      • پروتئوس
      • لب ویو
      • کد ویژن
      • کیل kail
      • کتابخانه ها
  • مسابقات رباتیک
  • ربات افزار TV
  • فروشگاه
    • مکانیک
    • ابزار الات
    • الکترونیک
    • تجهیزات ساخت و مواد اولیه
  • ربات افزار
    • محصولات صنعتی
    • استخدام
    • درباره ما
    • ارتباط با ما
  • شروع کنید
  • مدرس شوید
مدرسه ربات افزار
  • خانه
  • مطالب آموزشی
    • الکترونیک
      • مبانی الکترونیک
      • الکترونیک آنالوگ
      • الکترونیک دیجیتال
      • الکترونیک مخابرات
    • برد ها و مینی کامپیوتر ها
      • آردوینو
      • رزبری پای
    • میکروکنترلر و میکروپروسسور
      • AVR
      • ARM
      • FPJA
    • نرم افزار ها
      • متلب
      • سولید ورک
      • آلتیوم دیزاینر
      • پروتئوس
      • لب ویو
      • کد ویژن
      • کیل kail
      • کتابخانه ها
  • مسابقات رباتیک
  • ربات افزار TV
  • فروشگاه
    • مکانیک
    • ابزار الات
    • الکترونیک
    • تجهیزات ساخت و مواد اولیه
  • ربات افزار
    • محصولات صنعتی
    • استخدام
    • درباره ما
    • ارتباط با ما
0

ورود و ثبت نام

وبلاگ

مدرسه ربات افزار > بلاگ > مطالب آموزشی > الکترونیک > مبانی الکترونیک > ترانزیستور دو قطبی یا BJT

ترانزیستور دو قطبی یا BJT

آگوست 19, 2017
ارسال شده توسط هادی رحمتی
مبانی الکترونیک
2.78k بازدید
دو قطبی یا BJT

مقدمه

ما در آموزش ترانزیستور دو قطبی یا BJT قسط داریم تا شماهارو بهتر با ترانزیستور دو قطبی آشناکنیم 

یکی دیگر از قطعات پر کاربرد در الکترونیک ، ترانزیستور می باشد .ترانزیستور به عنوان سوییچ ، تقویت کننده ، تثبیت کننده ولتاژ و نوسان ساز و … در مدار های الکترونیکی کاربرد دارد. ترانزیستور ها در چند گروه اصلی تقسیم بندی می شوند .

که در این بخش ترانزیستور های BJT را بررسی می کنیم. در این فصل به ساختمان ترانزیستور و بایاسینگ و خط بار می پردازیم.

ترانزیستور چیست:

یکی از مهمترین قطعات الکترونیکی و یکی از ادوات حالت جامد است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلیسیم و ژرمانیم ساخته می‌شود.

یک ترانزیستور در ساختار خود دارای پیوندهای نوع N ونوع P می‌باشد.

ترانزیستورهای جدید به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

  1. ترانزیستورهای اتصال دوقطبی (BJT)
  2. ترانزیستورهای اثر میدانی (FET).

 

دو قطبی یا BJT 2
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (2)

ترانزیستور bjt:  

 از سه نیمه هادی نوع p وnتشکیل شده است. نحوه قرار گرفتن کریستال های نیمه هادی بصورت زیر است

دو قطبی یا BJT 3
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (3)

 

ترانزیستور هایی که از دو قطعه نیمه هادی نوع Pو یک قطعه نیمه هادی نوعnساخته شده است.

ترانزیستور Pnpوترانزیستوری که شامل دو قطعه نیمه هادی نوع nویک قطعه نیمه هادی نوع pاست،ترانزیستور npnنام دارد.

همچنین در شکل زیر نماد فنی آن را مشاهده مینمایید.

دو قطبی یا BJT 4
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (4)

پایه های ترانزیستور  را امیتر (E)،بیس(B)،کلکتور(C)مینامند.

در شکل زیر لایه های آن را مشاهده میکنید پایه های خرجی ترانزیستور را به ترتیب امیتر (منتشر کننده=emitter)،بیس (پایه=base)وکلکتور (جمع کننده=collector)نام گذاری کرده اند.

دو قطبی یا BJT 5
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (5)

معادل دیودی ترانزیستور npnوpnp:

هر اتصال p-nمعادل یک دیود است لذا معادل دیودی  npn وpnpدر شکل (۱) رسم شده است.

 

دو قطبی یا BJT 6
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (6)

شکل (۱)معادل دیودی ترانزیستور

 

 

نحوه بایاس نمودن ترانزیستور در بایاس موافق:

درمنطقه فعال لازم است دیود بیس امیتر در بایاس موافق و دیود بیس کلکتور در بایاس مخالف قرار گیرد تا جریان ها در آن برقرار شوند.

شکل زیر نحوه بایاس نمودن یک  npnرا در منطقه فعال نشان میدهد.

نحوه بایاس نمودن ترانزیستور در بایاس مخالف:

اتصال بیس –امیتر در بایاس معکوس و اتصال بیس-کلکتور نیز در بایاس معکوس است.

این نوع اتصال در شکل زیر نمایش داده شده است همان طوری که از مدار معادل پیداست ، هر دو دیود در بایاس معکوس و قطع اند .

لذا جریان IE و ICبرابر صفر است (البته جریان بسیار ضعیفی در اثر شکستن پیوند ها در دمای معمولی از مدار عبور میکند {جریان اشباع معکوس}، که ما فعلا آن را در نظر نمیگیریم ).

ترانزیستور در این حالت هیچ عملی انجام نمیدهد.

دو قطبی یا BJT 7
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (7)

انواع آرایش ترانزیستور:

 

آرایش امیتر مشترک:در  این آرایش پایه امیتر بین ورودی و خروجی مدار مشترک است . و سبب نام گذاری  این آرایش نیز به دلیل مشترک بودن پایه ی امیتر است.

دو قطبی یا BJT 8
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (8)

آرایش بیس مشترک: دراین آرایش چون پایه ی بیس بین ورودی و خروجی مشترک است آرایش آن نیز بیس مشترک است.

دو قطبی یا BJT 9
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (9)

آرایش کلکتور مشترک: پایه مشترک بین ورودی و خروجی در این آرایش کلکتور است و به دلیل مشترک بودن چایه ی کلکتور نیز به آن کلکتور مشترک می گویند.

دو قطبی یا BJT 10
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (10)

ناحیه کاری ترانزیستوری(بیشتر بدانید)

ناحیه قطع:

حالتی است که  در آن ناحیه فعالیت خاصی انجام نمی‌دهد.

ناحیه فعال :

اگر ولتاژ بیس را افزایش دهیم ترانزیستور از حالت قطع بیرون امده و به ناحیه فعال وارد می‌شود در حالت فعال مثل یک عنصر تقریباً خطی عمل می‌کند.

حالت اشباع:

اگر ولتاژبیس را همچنان افزایش دهیم به ناحیه‌ای می‌رسیم که با افزایش جریان ورودی در بیس دیگر شاهد افزایش جریان بین کلکتور و امیتر نخواهیم بود به این حالت می‌گویند حالت اشباع

و اگر جریان ورودی به بیس زیاد تر شود امکان سوختن ترانزیستور وجود دارد.

 

دو قطبی یا BJT 11
ترانزیستور دو قطبی یا BJT (11)

 

طرز کار پیوند ترانزیستور (بیشتر بدانید)

طرز کار ترانزیستور را با استفاده از نوع npn مورد بررسی قرار می‌دهیم. طرز کار pnp هم دقیقاً مشابه npn خواهد بود، به شرط اینکه الکترونها و حفره‌ها با یکدیگر عوض شوند.

در نوع npn به علت تغذیه مستقیم دیود امیتر ناحیه تهی کم عرض می‌شود،

در نتیجه حاملهای اکثریت یعنی الکترونها از ماده n به ماده p هجوم می‌آورند. حال اگر دیود بیس _ کلکتور را به حالت معکوس تغذیه نمائیم، دیود کلکتور به علت بایاس معکوس عریض‌تر می‌شود.

الکترونهای جاری شده به ناحیه p در دو جهت جاری می‌شوند، بخشی از آنها از پیوندگاه کلکتور عبور کرده، به ناحیه کلکتور می‌رسند.

و تعدادی از آنها با حفره‌های بیس بازترکیب شده

و به عنوان الکترونهای ظرفیت به سوی پایه خارجی بیس روانه می‌شوند، این مولفه بسیار کوچک است.

 

دو قطبی یا BJT 12
جهت جریان ها در ترانزیستور(بیشتر بدانید)

جریانی از کلکتور عبور میکند با حرف IC، جریانی که از بیس عبور میکند با حرف IB وجریانی کهک از امیتر عبور میکند با حرف IEنشان داده می شود

همان طوری که در شکل ۱۳-۵ نشان داده شده است،جریانی که از امیتر عبور میکند ،به دو انشعاب تقسیم می شود.

قسمت بسیار کمی از جریان از بیس و قسمت اعظم آن از کلکتور عبور می کند .

لذا جریان امیتر برابر است با جریان بیس به علاوه کلکتور ، یعنی :

IE=IB+IC

 

دو قطبی یا BJT 13

نام گذاری ولتاژ های ترانزیستور:

برای این که بتوان از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده ی سیگنال های الکتریکی یا… استفاده نمود، باید آن را با ولتاژ dcتغذیه کرد.

درحالت ولتاژ هایی که به قسمت های مختلف آن اعمال میشوند با هم فرق میکنند در این قسمت به نام گذاری قسمت های مختلف میپردازیم.

 

دو قطبی یا BJT 14

انواع بایاس ترانزیستور:

الف) بایاس ثابت

 

دو قطبی یا BJT 15

ب)بایاس خودکار:

 

دو قطبی یا BJT 16

ج)بایاس سرخود:

دو قطبی یا BJT 17

روش های تست ترانزیستور :

اول مولتی متر را در تست دیود قرار میدهیم.

دوم همان طور که در شکل زیر مشاهده مینمایید برای تشخیص پایه اول کابل مثبت مولتی متر را به یکی از

پایه ها زده  وبه عنوان پایه مشترک در نظر میگیرم و کابل منفی مولتی متر را با دو پایه دیگر تست میکنیم.

اگر مقدار عددی که مولتی متر نشان میدهد بیشتر از پایه دیگری باشد پایه مشتر ک بیس و پایه ممنفی پراپ

امیتر و آن پاییه ای که اعداد کمتر نمایش داده است کلکتور است این روش تست برای  NPN است.

برای PNP کافیست جای پراپ مثبت و منفی را عوض نماییم و روش بالا را دنبال نمایید.

 

دو قطبی یا BJT 18

ترانزیستور های کاربرد عمومی وسیگنال کوچک:

این  قطعات معمولا برای تقویت سیگنال هایی با ولتاژ و جریان با دامنه کم به کار میروند.

و معمولا در تقویت کننده های قدرت پایین یا متوسط یا برای مدار های کلیدی به کار میروند.

بدنه آن ها معمولا پلاستیکی یا فلزی است و حداکثر توان مجاز آن ها معمولا ۵۰۰ میلی وات است.

 

دو قطبی یا BJT 19

دو قطبی یا BJT 20

ترانزیستور های قدرت:

این ترانزیستور ها قادر به تقویت سیگنال هایی با ولتاژ و جریان ودامنه زیاد هستند و معمولا در تقویت سیگنال های بزرگ به کار میروند.

حداکثر توان مجاز آن ها از ۵۰۰ میلی وات تا چند ده وات است.

بدنه آن ها فلزی است و به کلکتور اتصال دارد تا بتواند با محیط تبادل گرما کند.

و در توان بالا بدنه به گرماگیر یا هیت سینگ  متصل میگردد.

دو قطبی یا BJT 21

ترانزیستور های فرکانس بالا:

این ترانزیستورها به تغییر ولتاژ و شدت جریان ورودی خود که فرکانس فوق العاده زیادی دارند به سرعت پاسخ میدهند.

مقدار فرکانس قطع آن ها چندین مگاهرتز تا گیگاهرتز است.

و از لحاظ ظاهر شبیه ترانزیستور قدرت است.

 

 

دو قطبی یا BJT 22

فتو ترانزیستور:

مطابق شکل زیر  بیس ترانزیستور باز باشد . جریان ضعیفی در اتصال دیود کلکتور بیس که در بایاس مخالف قرار دارد ایجاد میشود.

این جریان که ناشی از حامل های اقلیت بوده و در اثر حرارت ایجاد شده است جریان اشباه معکوس یا جریان نشتی گویند.

دو قطبی یا BJT 23

به علت آزاد بودن بیس، تمام جریان اشباع معکوس از بیس عبور نموده ودر کلکتور جریان IC=BDCIB را ایجاد می نماید.

اتصال p  وn کلکتور بیس ک در بایاس مخالف است علاوه بر حساس بودن به حرارت ، به نور نیز حساس است.

در ترانزیستور نوری، نور از طریق یک دریچه به اتصال کلکتور بیس برخورد میکند و جریان نشتی افزایش می دهد و در نتیجه جریان ic افزایش می یابد.

به این ترتیب نور به تغییر جریان الکتریکی  تبدیل میشود این پدیده اساس کار فتو ترانزیستور را تشکیل میدهد.

دو قطبی یا BJT 24

ساختمان داخلی

 

دو قطبی یا BJT 25
 

دو قطبی یا BJT 26

      نماد

 

 

 

بایاس و تنظیم حساسیت فتوترانزیستور:

میتوان مقاومت متغیری را در بیس آن قرار داد و میزان حساسیت ان را تنظیم نمودالبته استفاده از مدار rbمعقول تر است.

دو قطبی یا BJT 27

نتیجه:

در آموزش ترانزیستور دو قطبی یا BJT متوجه شدیم که ترانزیستور از مواد نیمه رسانایی مانند سیلیسیم و ژرمانیم ساخته می‌شود.

یک ترانزیستور در ساختار خود دارای پیوندهای نوع N ونوع P می‌باشد.

امیدوارم از مطلب ترانزیستور دو قطبی یا BJT لذت برده باشید.

برای دریافت اخبار و فیلم و مطالب آموزشی جالب و دیدنی به کانال   و اینستاگرام مراجعه نمایید.

با آروزوی موفقیت برای شما عزیزان

 

اشتراک گذاری:
برچسب ها: BJTترانزیستور دو قطبیترانزیستور دو قطبی یا BJT
درباره هادی رحمتی

از زمانی که ابتدایی بودم ساختنو دوست داشتم دلم میخواست هر روز یه چیز جدید بسازم . الان به این فکر میکنم اگه همه یه چیزی بسازن چقدر پیشرفت میکنیم. نه یادگیری کار هایی که هر روز افراد زیادی یاد میگیرند و یه معیاری به نام نمره براش تعریف شده.

نوشته های بیشتر از هادی رحمتی
همراه ما باشید در اینستاگرام صفحه اینستاگرام ما

مطالب زیر را حتما مطالعه کنید

ترانزیستور خانواده FET و انواع آن

ترانزیستور خانواده FET و انواع آن

در آموزش ترانزیستور خانواده FET و انواع آن می خواهیم...

سلف

مقدمه امروز می خواهیم  سراغ آموزش میدان مغناطیسی و سلف...
و موازی

سری و موازی

مقدمه اجزاء مدار الکتریکی می‌توانند به روش‌های مختلفی به هم وصل شوند....
کننده های ولتاژ یا رگولاتور

تنظیم کننده های ولتاژ یا رگولاتور

مقدمه سلام امیدوارم از مطالب سایت تا الان استفاده کرده...
و انواع آن کاربرد

دیود و انواع آن + کاربرد

مقدمه قبل از اینکه وارد دنیای  الکترونیک شویم باید به...
و انواع آن محاسبات

خازن و انواع آن +محاسبات

مقدمه: قبل از اینکه وارد دنیای  الکترونیک شویم باید به...

5 دیدگاه

به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.

  • محمد گفت:
    نوامبر 16, 2017 در 8:23 ب.ظ

    سلام
    میخواستم تشکر کنم بابت این مطلب . خیلی ساده و روشن توضیح دادید
    ممنون

    برای پاسخ دادن وارد شوید
    • هادی رحمتی گفت:
      نوامبر 16, 2017 در 9:25 ب.ظ

      سلام محمد جان ممنون امیدواریم نهایت استفادرو ببری . اگه دوست داشتی تو کانال تلگرام یا صفحه اینستا گراممون عضو شو.
      telegram.me/robotafzarclud
      instagram.com/robotafzar

      برای پاسخ دادن وارد شوید
  • nima گفت:
    دسامبر 20, 2017 در 1:45 ب.ظ

    سلام
    بسیار عالی توضیح دادین – مرسی
    در مورد fet ها هم مقاله دارین؟

    برای پاسخ دادن وارد شوید
    • هادی رحمتی گفت:
      دسامبر 30, 2017 در 7:57 ب.ظ

      بله توسایت جستجو کنید هست ممنون که همراه ما هستید

      برای پاسخ دادن وارد شوید
  • سیدرضا گفت:
    ژوئن 21, 2021 در 2:20 ق.ظ

    سلام بسیار بسیار عالی خیلی سردرگم شده بودم درمورد ترانزیستورها چون جهت الکترون ها بصورت واقعی ب ما تدریس شده بود و با دوتا منبع ممنون

    برای پاسخ دادن وارد شوید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.

جستجو برای:

ٍثبت نام در مدرسه ربات افزار

با عضویت در ربات افزار میتوانید :
  • از آموزش های سایت رایگان استفاده کنید
  • از اخرین اخبار مسابقات رباتیک باخبر بشید
  • از پنل کاربری پیشرفته لذت ببرید
  • هر روز مطالب آموزشی جدید بخونید

همین الآن، عضو شوید

ربات افزارTV
  • ربات اسپات 2020

    ربات اسپات 2020

    3 سال قبل
    ربات اسپات 2020 سلام روزتون بخیر، امروز قراره که با …ادامه‎»
  • رباتیک برای مقابله با کرونا ویروس

    رباتیک برای مقابله با کرونا ویروس

    3 سال قبل
    رباتیک برای مقابله با کرونا ویروس سلام امیدواریم در این …ادامه‎»
  • معرفی ربات سورنا 4

    معرفی ربات سورنا 4

    3 سال قبل
    معرفی ربات سورنا 4 روز گذشته همزمان با هفته پژوهش …ادامه‎»
  • معرفی Respberry Pi 4  رزبری پای 4

    معرفی Respberry Pi 4 رزبری پای 4

    3 سال قبل
    رزبری پای 4 در این ویدئو قصد داریم تا شما …ادامه‎»



برچسب محصولات
درباره ربات افزار

ربات افزار بزرگترین پلت فرم همه جانبه الکترونیک و رباتیک است که هر روز بیشتر با آن اشنا می شوید . و میتوانیم کنار هم پیشرفت کنیم

  • عشرت آباد خیابان خواجه نصیر طوسی کوچه غزنوی پلاک2
  • 021-88140188
  • آکادمی
  • مطالب آموزشی
  • مسابقات رباتیک
  • ربات افزار تی وی
خبرنامه ربات افزار


ممنون از شما

به زودی برای شما آموز ها جدید و اخبار مسابقات ارسال خواهد شد


.

© 2023 مدرسه ربات افزار. تمامی حقوق محفوظ است

ورود

رمز عبور را فراموش کرده اید؟

هنوز عضو نشده اید؟ عضویت در سایت