[-Ana Sayfa-]

TRANZİSTÖR (Yüzey Temaslı Tranzistör-BJT)

Giriş
Girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır. Uygulamada farklı kullanım alanlarına sahip çok sayıda tranzistör çeşidi vardır. Bunlardan bazıları Animasyon-1'de gösterilmiştir.

Animasyon-1: Tranzistör çeşitleri

Teknik açıdan NPN ve PNP olmak üzere iki tür BJT (Bipolar Junction Transistor) tranzistör vardır. Bundan sonraki anlatımlarda BJT tranzistör için kısaca tranzistör denilecektir. Resim-2'de NPN yapısındaki bir tranzistörün silikon yapısı gösterilmiştir.

Resim-2: NPN Tranzistörün Silikon Yapısı

NPN ve PNP türü olan tranzistörün 3 bağlantı ayağı vardır. Bunlar Kollektör(C), Emetör(E) ve Baz(B) olarak adlandırılır. Resim-3'de NPN ve PNP tranzistörler gösterilmiştir.

Resim-3: NPN ve PNP tranzistörlerin yapıları ve devre sembolleri

Animasyon-2'de NPN ve PNP tranzistörlerde kollektör, emetör ve baz akımlarının yönleri canlandırılmıştır. Kollektör, emetör ve baz akımları arasında nasıl bir ilişki olduğunu görebiliyor musunuz? Siyah butonuna tıklayarak NPN ve PNP tranzistörler arasında geçiş yapabilirsiniz. pembe renkli anahtarları kapatarak akım geçişlerini izleyebilirsiniz.

Animasyon-2: NPN ve PNP tranzistörde kollektör, emetör ve baz akımlarının yönü

Animasyon-2'de aynı zamanda tranzistörün çalışması için VCC ve VEE kaynaklarının nasıl bağlanması gerektiği gösterilmiştir.

  • VCC: Kollektör besleme gerilimi
  • VEE: Emetör besleme gerilimi

    • Doğru Kutuplama

    Tranzistörün çalışması (iletime geçmesi) için kollektör-baz arasının ters, emetör-baz arasının doğru kutuplanması gerekir. Böylece emetör bölgesinden yayılan elektronlar kollektör ve baz bölgelerine nüfuz eder. Tranzistörün B-E arasında bir diyot varmış gibi düşünülebilir. Bu nedenle silisyum tranzistörler için B-E arasına uygulanması gereken gerilim en az 0,6-0,7 volt civarında olmalıdır.

    Resim-4: NPN Tranzistörün doğru kutuplanması

    Ters Kutuplama

    NPN tranzistörün baz bölgesi potansiyel bakımdan emetör bölgesinden aşağı olursa yani B-E arasındaki potansiyel fark negatifse tranzistör ters kutuplanmış olur ve iletime geçmez. Benzer şekilde PNP tranzistörün B-E arasındaki potansiyel fark pozitifse tranzistör ters kutuplanmış olur.

    Tranzistörde Akım Hesapları

    NPN ve PNP tranzistörde emetör bölgesi çoğunluk akım taşıyıcılarını üreten bölgedir. NPN tranzistörde çoğunluk akım taşıyıcıları elektronlar, PNP tranzistörde çoğunluk akım taşıyıcıları oyuklar'dır.

    Kollektör bölgesi çoğunluk akım taşıyıcılarının toplandığı bögedir. Baz bölgesinde oluşan ufak miktardaki akım ise emetör bölgesinden kollektör bölgesine geçecek akımın miktarını ayarlar. Bu nedenle tranzistör akım kontrollü akım kaynağı gibi çalışır.

    Küçük baz akımıyla büyük kollektör akımının elde edilmesine akım kazancı denir. Tranzistörde akım kazancı ß (Beta) olarak adlandırılır. Aşağıda ß, Ic ve Ib arasındaki matematiksel ilişki gösterilmiştir.
    ß = Ic/Ib
    Animasyon-3:Tranzistörün akım kazancı
    Ic = ß.Ib

  • Ib = Baz akımı
  • Ic = Kollektör akımı

    Tranzistörün kollektör, emetör ve baz akımları arasındaki matematiksel ilişki.

    α = IC/IE
    Animasyon-4:Tranzistörün alfa-beta dönüşümleri
    IC = α.IE
    IE = IC + IB< ise;
    α = ß/(ß+1) ve
    ß=α/(1-α);

    • [-Ana Sayfa-]