Transistor

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
(đổi hướng từ Tranzito)
Bước tới: menu, tìm kiếm
Transistor
Transistors.agr.jpg
Một số Transistor
Loại Chủ động
Phát minh John Bardeen, Walter Brattain, William Shockley, 1947
Chân 3 cực C-B-E, D-G-S, hoặc hơn
Ký hiệu điện
BJT NPN symbol (case).svg JFET N-dep symbol.svgIGFET N-Ch Enh Labelled simplified.svg
Transistor BJT, JFET và MOS

Transistor hay tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử.

Transistor nằm trong khối đơn vị cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác. Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên các transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động. Transistor cũng được kết hợp thành mạch tích hợp (IC), có thể tích hợp tới một tỷ transistor trên một diện tích nhỏ.

Cũng giống như điốt, transistor được tạo thành từ hai chất bán dẫn điện. Khi ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được một PNP Transistor. Khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được một NPN Transistor.

Tên gọi Transistor là từ ghép của "Transfer" và "resistor", tức điện trở chuyển đổi, do John R. Pierce đặt năm 1948 sau khi nó ra đời.[1] Nó có hàm ý rằng thực hiện khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở, khác với khuếch đại đèn điện tử điều khiển dòng qua đèn thịnh hành thời kỳ đó.

Phân loại[sửa | sửa mã nguồn]

Tiếp giáp N-P-N Ký hiệu NPN Transistor

Phân biệt các loại transistor PNP và NPN ngoài thực tế. Transistor Nhật Bản: thường ký hiệu là A..., B..., C..., D... Ví dụ A564, B733, C828, D1555 trong đó các transistor ký hiệu là A và B là transistor thuận PNP còn ký hiệu là C và D là transistor ngược NPN. các transistor A và C thường có công suất nhỏ và tần số làm việc cao còn các transistor B và D thường có công suất lớn và tần số làm việc thấp hơn.

Transistor sản xuất theo công nghệ của Mỹ thường ký hiệu là 2N... ví dụ 2N3055, 2N3904 vv...

Transistor do Trung quốc sản xuất: Bắt đầu bằng số 3, tiếp theo là hai chữ cái. Chữ cái thứ nhất cho biết loại bóng: Chữ A và B là bóng thuận, chữ C và D là bóng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm: X và P là bóng âm tần, A và G là bóng cao tần. Các chữ số ở sau chỉ thứ tự sản phẩm. Thí dụ: 3CP25, 3AP20 vv..

Chức năng[sửa | sửa mã nguồn]

Cách mắc transistor lưỡng cực NPN

Sự hữu ích thiết yếu của transistor xuất phát từ khả năng sử dụng một tín hiệu nhỏ được đặt một cực của nó để điều khiển một tín hiệu lớn hơn ở các cực còn lại. Tính chất này được gọi là Gain. Nó có thể tạo ra tín hiệu đầu ra mạnh hơn, điện áp hoặc dòng điện, tỷ lệ với tín hiệu đầu vào; Có nghĩa là, nó có thể hoạt động như bộ khuếch đại. Ngoài ra, bóng bán dẫn có thể được sử dụng để bật hoặc tắt dòng điện trong một mạch như là một khóa điện tử.

Có hai loại transistor, có sự khác biệt nhỏ trong cách chúng được sử dụng trong một mạch. Một transistor lưỡng cực (ký hiệu BJT) có các chân Base (cực nền), Collector (cực thu) và Emitter (cực phát). Một dòng điện nhỏ được đặt vào cực Base (với transistor NPN dòng điện đi qua cực B và cực E) có thể điều khiển hoặc chuyển đổi một dòng điện lớn giữa cực Emiter và cực Collector. Đối với bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET), các chân kết nối có tên là Gate (cổng), Source (nguồn) và Drain (cống). Nếu điện áp được đặt vào chân Gate có thể điểu khiển dòng điện giữa Source và Drain.

Hình ảnh cạnh bên mô tả một mạch điện sử dụng transistor lưỡng cực NPN. Điện tích sẽ lưu chuyển giữa các cực Emitter và Collector và phụ thuộc vào dòng điện đặt vào ở cực Base. Bởi vì kết nối giữa base và emitter hoạt động giống như cách mắc 2 diode, do đó Vout luôn phụ thuộc vào Vin.

Transistor làm công tắc[sửa | sửa mã nguồn]

Các transistor thường được sử dụng trong các mạch số như các khóa điện tử có thể ở trạng thái "bật" hoặc "tắt", cho cả các ứng dụng năng lượng cao như chế độ chuyển mạch nguồn điện và cho các ứng dụng năng lượng thấp như các cổng logic số. Các thông số quan trọng cho ứng dụng này bao gồm chuyển mạch hiện tại, điện áp xử lý, và tốc độ chuyển đổi, đặc trưng bởi thời gian của sườn lên và sườn xuống.

Transistor dùng để khuếch đại[sửa | sửa mã nguồn]

Bộ khuếch đại emitter chung được thiết kế sao cho một sự thay đổi điện áp nhỏ (Vin) làm thay đổi dòng điện nhỏ qua cơ sở bóng bán dẫn; Khuếch đại hiện tại của bóng bán dẫn kết hợp với các thuộc tính của mạch có nghĩa là dao động nhỏ trong Vin tạo ra sự thay đổi lớn trong Vout.

Các cấu hình của bộ khuếch đại đơn transistor là có thể, với một số cung cấp đạt được hiện tại, một số điện áp đạt được, và một số cả hai.

Từ điện thoại di động đến truyền hình, một số lượng lớn các sản phẩm bao gồm bộ khuếch đại để sinh sản âm thanh, truyền dẫn vô tuyến, và xử lý tín hiệu. Bộ khuếch đại âm thanh rời rạc-bán dẫn đầu tiên chỉ cung cấp vài trăm miliwatts, nhưng cường độ âm thanh và âm thanh dần dần gia tăng khi có bóng bán dẫn tốt hơn và kiến trúc bộ khuếch đại phát triển.

Bộ khuếch đại âm thanh bóng bán dẫn hiện đại lên đến vài trăm watt phổ biến và tương đối rẻ.

Vùng hoạt động[sửa | sửa mã nguồn]

  • Transistor hoạt động được nhờ đặt một điện thế một chiều vào vùng biên (junction). Điện thế này gọi là điện thế kích hoạt (bias voltage)
  • Mỗi vùng trong transistor hoạt động như một điốt. Vì mỗi transistor có hai vùng và có thể kích hoạt với một điện thế thuận hoặc nghịch. Có tất cả bốn cách thức (mode) hoạt động cho cả hai PNP hay NPN Transistor.
Cách thức hoạt động (Operating Mode) EBJ CBJ
Phân cực nghịch Cut-Off Nghịch (Reverse) Nghịch (Reverse)
Phân cực thuận nghịch Active Thuận (Forward) Nghịch (Reverse)
Phân cực thuận Saturation Thuận (Forward Thuận (Forward)
Phân cực nghịch thuận Reverse-Active Nghịch (Reverse) Thuận (Forward)
  • Phân cực thuận nghịch (The Active mode) dùng cho việc khuếch đại điện thuận
  • Phân cực nghịch thuận (Reverse-Active) dùng cho việc khuếch đại điện nghịch
  • Vùng (The Cut-Off) and (Saturation) modes dùng như công tắc (switch) và biểu hiện trạng thái 1,0 trong điện số.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ "Transistor". American Heritage Dictionary (3rd ed.). Boston: Houghton Mifflin. 1992.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]