استخدام الترانزستور كمفتاح

الترانزستور الترانزستور (Transistor) عبارةٌ عن قطعة إلكترونيّة لها ثلاثُ أرجل، ومكوّنة من موادَّ شبه موصلة، متشابهة الأطراف، ومختلفة في الوسط، وهو من أهمّ الاختراعات الإلكترونيّة التي حلّت محلَّ الصمّامات المفرغة، ويعتبرُ الترانزستور ثنائيّ القطب من نوع NPN من أكثر الأنواع انتشاراً واستخداماً.

أطراف الترانزستور

للترانزستور ثلاثةُ أطراف، وهي: القاعدة (Base)، هي طرف متوسّط بين المجمع والمشعّ، وهي المسؤولة عن التحكّم باتجاه التيار الكهربائيّ وكميّته، ويُرمز لها بالحرف B. الباعث (Emitter)، هو طرف جانبيّ، تتمركز عليه الشحنات، ووظيفته توليدُ الإلكترونات والتيّار الكهربائيّ، ويُرمز له بالحرف E.

المجمع (Collector)، هو طرف جانبيّ آخر، تتمركزُ عليه الشحنات الكهربائيّة بشكلٍ أقلّ، حيث تعملُ على تجميع التيّار الكهربائيّ، ويُرمز له بالحرف C. استخادمات الترانزستور استخدام الترانزستور كمفتاح يُستخدم الترانزستور كمفتاح إلكترونيّ في الدوائر ذات القدرة العالية أو المنخفضة على حدٍّ سواء، على سبيل المثال، لو فرضنا وجود دائرة كهربائيّة مكوّنة من مصدرٍ للجهد متّصلٍ بمقاومة، والمقاومة متّصلة بمفتاح الإرث، وفي حال كان المفتاحُ مفتوحاً، تكون قيمة الجهد على طرفيْ المقاومة، مساويةً لقيمة جهد المصدر، وبالتالي لا يسري التيّار.

أمّا في حال كان المفتاح مغلقاً، فتصبح قيمة الجهد على طرف المقاومة المتّصل بالمفتاح صفراً، حيث يتشكّلُ فرقُ جهد، وبالتالي سيؤدّي إلى سريان التيّار، وبمبدأ المفتاح نفسِه يعملُ الترانزستور، ففي حال كان التيّار في القاعدة B مساوياً للصفر، تصبحُ مقاومة الترانزستور عاليةً، ممّا يمنع مرور التيّار من خلالها، وبالتالي تشكّل دائرةً مفتوحةً، ممّا يؤدّي إلى عدم تشكّل فرقِ جهد، أيْ يكونُ الترانزستور بمثابة مفتاح مفتوح.

أمّا في حال كان التيّارُ في القاعدة في حالةِ تشبّع، سيسمحُ بمرور التيّار من المجمع إلى الباعث، ممّا يعملُ على وصل الدائرة الكهربائيّة، وتشكّل فرق جهد بين طرفيْ المقاومة، وسريان التيار، وفي هذه الحالة يكونُ الترانزستور بمثابةِ مفتاح مغلق.

استخدامات أخرى

يضخّمُ الإشارات الكهرومغناطيسيّة، ويكبّر الموجات. يعكس الإشارات الكهربائيّة.

يُستخدم في الدوائر ذات القدرة العالية، كمذبذبٍ للإشارة.

يكمل الإشارات في دوائر الانحراف. يدمج الإشارات في دوائر الاستقبال.

مزايا استخدام الترانزستور

يتيح تطوير دوائرَ إلكترونيّة صغيرةً جداً؛ بسبب صغر حجمه ووزنه، كما أنّ تكلفته قليلة.

يصلح لتطبيقات الدوائر التي تحتاجُ إلى بطاريّات صغيرة الحجم، حيث يعملُ على جهدٍ صغير.

يستهلك الطاقة بشكل ضئيل، وبكفاءة عالية.

يتميّزُ بطول العمر الافتراضيّ، حيث تعمل معظم الترانزستورات لأكثرَ من 50 سنة.

لا يتأثّر بالصدمات الميكانيكيّة أو الاهتزازات. لا يستهلك أيَّ طاقة لتسخين الكاثود، ولا يحتاجُ لتسخينٍ ابتدائيّ.