أنواع الترانزستور واستخداماته

الترانزستور
الترانزستور هو جهاز من أشباه الموصلات يُستخدك للتضخيم والتحكم وتوليد إشارات كهربائية، وتُعتبر الترانزستورات هي المكونات النشطة للدوائر المتكاملة، والتي تحتوي في كثير من الأحيان على مليارات من هذه الأجهزة الصغيرة محفورة في أسطحها اللامعة، وأصبحت الترانزستورات جزءًا لا يتجزأ من كل شيء إلكترونيًا تقريبًا وأصبحت الخلايا العصبية في عصر المعلومات، وسيتحدث هذا المقال عن أنواع الترانزستور واستخداماته.[١].
صناعة الترانزستور
معظم الترانزستورات تُصنع من السيليكون النقي للغاية والبعض الآخر من الجرمانيوم، ولكن يمكن أيضًا استخدام بعض مواد أشباه الموصلات الأخرى في صناعة الترانزستورات، وقد يحتوي الترانزستور على نوع واحد فقط من حاملة الشحنة وذلك في الترانزستورات ذات التأثير الميداني، ومن الممكن أن تحتوي الترانزستورات على نوعين من حاملات الشحنة وذلك في أجهزة الترانزستور ثنائية القطب، ومقارنة بأنبوب التفريغ فإن الترانزستورات أصغر عمومًا وتتطلب طاقة أقل لتشغيلها، ولكن تتمتع بعض أنابيب التفريغ بمزايا أكثر من الترانزستورات في ترددات تشغيل عالية جدًا أو جهد تشغيل مرتفع، ويتم إنتاج العديد من أنواع الترانزستور وفقًا للمواصفات القياسية من قِبل العديد من الشركات المصنعة، ويتم تصنيع أنواع الترانزستور المختلفة لتتناسب مع استخدامات الترانزستور المتعددة في حياتنا اليومية.[٢]
تطوير الترانزستور
تم اختراع الترانزستور في عام 1947 وعام 1948 من قبل ثلاثة فيزيائيين أمريكيين وهم جون باردين وولتر براتن وويليام شوكلي، وحدث هذا في مختبرات بيل حيث تم إثبات أن الترانزستور بديل حيوي لأنبوب الإلكترون، وبحلول أواخر الخمسينيات حل الترانزستور محل أنبوب الإلكترون في العديد من التطبيقات ويعود سبب ذلك حجمها الصغير وإمكانية الترانزستور على توليد الحرارة المنخفضة وانخفاض استهلاك الطاقة، وكل هذه الميزات جعلت من الممكن تحقيق استخدام الترانستور في تصغير الدوائر المعقدة، وخلال الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي تم دمج الترانزستورات في دوائر متكاملة حيث يتم تشكيل العديد من المكونات مثل الثنائيات والمقاومات والمكثفات على شريحة واحدة من مادة أشباه الموصلات.[١].
أنواع الترانزستور واستخداماته
إنّ أنواع الترانزستور واستخداماته عديدة، وكل نوع يختلف في خصائصه ومزاياه وعيوبه عن النوع الآخر، كما تتعدد أنواع الترانزستور بسبب تعدد استخدامه في عدة تطبيقات مختلفة في الحياة اليومية، ومن أهم أنواع الترانزستور واستخداماته ما يأتي:
أنواع الترانزستور
هناك عدد كبير جدًا من أنواع الترانزستور الموجودة حاليًا في وقتنا الحاضر، حيث يعود هذا التعدد إلى الاستخدامات الكثيرة للترانزستورات وعدم الإستعناء عنها في المجال الكهربائي، ومن أكثر أنواع الترانزستور شيوعًا ما يأتي:[٢]
الترانزستور ثنائي القطب معزول البوابة.
الترانزستور ذات القطبية الكهربائية الموجبة والسالبة.
الترانزستور المُصنف حسب الطاقة القصوى سواء منخفضة عالية أو متوسطة.
الترانزستور المؤثر على المجال الكهربائي.
الترانزستور متقاطع القطبين.
استخدامات الترانزستور
يستخدم المهندسون الإلكترونيون الترانزستورات للتحكم في تدفق الكهرباء في الدوائر الكهربائية، ويُعتبر هذا الاستخدام الرئيس للترانزستور، وتعددت أنواع الترانزستور بسبب تعدد الاستخدامات، ومن أهم استخدامات الترانزستور ما يأتي:[٣]
يُستخدم الترانزستور كمضخم، حيث يمكن للترانزستور التحكم في التيار الكهربائي الكبير حيث يُستخدم لزيادة وتضخيم قوة الصوت والراديو والتلفزيون وغيرها من الإشارات.
يُستخدم الترانزستور كمفتاح كهربائي حيث يمكن للترانزستورات تشغيل وإيقاف الإشارات بسرعة عالية.
يُستخدم الترانزستور كمستشعر، حيث تتحكم الترانزستورات الضوئية في الإشارات الكهربائية عن طريق استشعار الضوء.
تُعتبر الأجهزة الباعثة للضوء ترانزستورات تعطي ضوءًا، أي أنها تُستخدم في شاشات العرض.