Dự án đã làm
Transistor là gì? câu hỏi mà rất nhiều người mới tìm hiểu về âm thanh cần được giải đáp. Đây là linh kiện cực kỳ quan trọng trong những sản phẩm điện tử. Hôm nay, Khang Phú Đạt Audio sẽ giới thiệu với bạn chi tiết về những đặc điểm, chức năng và nguyên lý hoạt động của Transistor.
- Transistor hay còn gọi là bóng bán dẫn hay tranzito. Đây là linh kiện bán dẫn chủ động thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại của khóa điện tử.
- Transistor nằm trong khối đơn vị cơ bản tạo thành một cấu trúc mạch ở các thiết bị điện tử hiện đại.
- Linh kiện có tính nhanh và chính xác nên được ứng dụng nhiều trong các ứng dụng tương tự và số, với âm thanh nó được sử dụng trong các thiết bị cục đẩy công suất và loa.
Cấu tạo Transistor
Hầu hết các Transistor đều có cấu tạo gồm 3 lớp bán dẫn ghép lại với nhau và tạo thành 2 mối tiếp giáp P – N.
- Khi xếp theo thứ tự PNP ta cho Transistor PNP hay còn gọi Transistor thuận
- Khi xếp theo thứ tự NPN sẽ cho Transistor NPN hay còn gọi Transistor ngược
Về cơ bản cấu tạo của Transistor tương đương với cấu tạo của 2 diode đấu ngược chiều nhau, là cấu trúc Transistor BJT có 2 loại điện cùng chạy là điện âm và điện dương. 3 lớp bán dẫn này sẽ kết nối tạo thành 3 cực với lớp giữa là cực gốc (B) và 2 lớp bên ngoài được nối ra thành cực phát (E), cực thu – cực góp ©.
Chức năng của transistor
- Chức năng transistor công tắc: như một khóa điện tử để kích hoạt chế độ bật tắc cho các ứng dụng năng lượng cao thấp.
- Chức năng transistor với mục đích khuếch đại được ứng dụng trong điện thoại, tivi, cục đẩy, loa,…
Ưu nhược điểm của Transistor
- Transistor có lượng tiêu thụ điện năng không lớn và độ trễ gần như không có khi khởi động.
- Không chứa chất độc hại bởi chúng không có bộ phận làm nóng cathode.
- Thiết kế với kích thước nhỏ nhẹ nên sản phẩm được tối ưu hơn rất nhiều.
- Transistor sử dụng điện áp hoạt động nhỏ gần bằng với pin tiểu nên rất phù hợp sử dụng với thiết bị hiện đại.
- Cho hiệu suất cao và tuổi thọ dài, ít bị vỡ.
Nhược điểm: khả năng hoạt động suy giảm dần theo thời gian và hoạt động tốt ở tần số nhỏ. Ngoài ra Transistor còn dễ bị hỏng nếu sốc điện hay nhiệt, dễ nhạy cảm với bức xạ.
Nguyên lí hoạt động của Transistor
Do Transistor được chia thành 2 loại thuận và ngược nên nguyên lý hoạt động của 2 loại này cũng có sự khác biệt.
Transistor NPN
- Cấp nguồn một chiều UCE vào hai cực C (+) và E (-).
- Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B (+) và E (-).
- Khi công tắc mở 2 cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua, lúc này dòng IC = 0.
- Khi công tắc đóng, mối P – N được phân cực thuận, dòng điện chạy từ nguồn (+) UBE qua công tắc tới R hạn dòng và qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB.
- Khi dòng IB xuất hiện dòng IC sẽ chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng và lúc này dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB. Dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB theo công thức: IC = β.IB
Trong đó:
- IC: dòng chạy qua mối CE
- IP: dòng chạy qua mối BE
- Β: hệ số khuếch đại của tranzito
Khi có dòng điện UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể qua mối tiếp giáp P-N tạo thành dòng điện thì xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực rất mỏng, nồng độ pha tạp thấp. Vì vậy mà số điện tử tự do từ lớp bán dẫn nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB, Các phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE tạo thành dòng ICE chạy qua transistor.
Transistor PNP
- Transistor PNP có hoạt động tương tự transistor NPN nhưng có điểm khác biệt là cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại.
- Dòng IC từ E sang C còn dòng IB đi từ E sang B.
Xác định chân cho Transistor
Khi cầm trên tay một tranzito bạn cần phải biết được nó là loại NPN hay PNP và thứ tự các chân để sử dụng hiệu quả. Vậy làm thế nào để xác định thứ tự chân Transistor là gì? Bước xác định này cần một VOM.
- Bước 1: xác định chân B, tiến hành phép đo ở 2 chân bất kì và trong các phép đo đó sẽ có 2 phép đo kim đồng hồ dịch chuyển, chân chung sẽ là chân B.
- Bước 2: Sau khi xác định được chân B thì quan sát que đo nối với chân B là đỏ hay đen, nếu là chân đỏ sẽ là PNP và chân đen sẽ là NPN.
- Bước 3: Xác định chân C và chân E: chuyển đồng hồ về đo ôm thang x100
Với PNP, giả thiết 1 chân là chân C và chân còn lại và chân E. Đưa que đen tới chân C và que đỏ tới chân E, trong đó que đỏ nối với cực âm của pin đồng hồ. Tiếp theo chạm chân B vào que đen và nếu kim dịch chuyển nhiều hơn so với cách giả thiết chân ngược lại thì giả thiết ban đầu là đúng và ngược tại thì sẽ phải đổi lại chân. Với NPN bạn sẽ làm tương tự nhưng với màu ngược lại.
Xem thêm: https://khangphudataudio.com/cach-tinh-cong-suat-cuc-day.html
Phân biệt Transistor với Thyristor
Ngoài Transistor hiện nay cũng có một loại linh kiện bán dẫn khác có cấu tạo tương tự và sử dụng khá phổ biến đó là Thyristor. Là chỉnh lưu silic có điều khiển, phần tử bán dẫn có 4 lớp bán dẫn. Vậy làm thế nào để phân biệt 2 loại này?
- Lớp chất bán dẫn: thyristor có 4 lớp còn transistor có 3 lớp
- Công suất: thyristor chuyển một lượng điện năng lớn hơn tranzito
- Ứng dụng: transistor làm thiết bị chuyển mạch hoặc bộ khuếch đại còn thyristor thì không làm bộ khuếch đại được
- Khả năng duy trì dòng điện: transistor cần có dòng đầu vào liên tục còn thyristor thì không.
Trên đây là tổng quan về Transistor là gì?, đặc điểm chức năng, nguyên lý hoạt động của Transistor mà chúng tôi chia sẻ đến bạn. Hy vọng sẽ giúp bạn nắm rõ hơn về linh kiện quan trọng này trong các thiết bị khuếch đại.
