Transistor – Cơ bản về cấu tạo và hoạt động

Hình dung bạn đang xem một chiếc điện thoại thông minh hoặc một máy tính cá nhân. Điều gì làm cho những thiết bị này có thể hoạt động một cách chính xác và nhanh chóng? Đó là nhờ vào linh kiện quan trọng gọi là transistor. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về transistor, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chức năng của nó.

Transistor là gì?

Transistor (tranzito) là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng trong các mạch điện tử hoặc mạch khuếch đại. Được phát minh từ năm 1947, từ hai từ “Transfer” và “resistor” (điện trở chuyển đổi), transistor có khả năng đáp ứng nhanh và chính xác. Vì vậy, nó được sử dụng rất nhiều trong các ứng dụng tương tự và số như mạch khuếch đại, điều chỉnh điện áp, tạo dao động và điều khiển tín hiệu.

Bạn đang xem: Transistor – Cơ bản về cấu tạo và hoạt động

Kí hiệu transistor

Có hai loại transistor phổ biến, transistor Nhật Bản và transistor do Mỹ sản xuất. Transistor Nhật Bản thường có ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C, D (ví dụ A564, B733, C828, D1555). Các transistor ký hiệu A và B là transistor thuận PNP, trong khi C và D là transistor ngược NPN. Transistor Nhật Bản có công xuất nhỏ và tần số làm việc cao.

Trong khi đó, transistor do Mỹ sản xuất được ký hiệu bắt đầu bằng 2N (ví dụ 2N3055, 2N4073).

Ngoài ra, Trung Quốc cũng sản xuất transistor với kí hiệu bắt đầu bằng số 3, sau đó là hai chữ cái. Chữ cái đầu tiên cho biết loại bóng, chữ A và B là bóng thuận và chữ C và D là bóng ngược. Chữ cái thứ hai cho biết đặc điểm của bóng, chữ X và P là bóng âm tần, A và G là bóng cao tần. Các chữ số sau đó chỉ thứ tự sản phẩm. Ví dụ: 3CP25, 3AP20.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Transistor được cấu tạo từ hai lớp bán dẫn điện. Khi ghép một lớp bán dẫn điện âm giữa hai lớp bán dẫn điện dương, ta có một transistor thuận PNP. Khi ghép một lớp bán dẫn điện dương giữa hai lớp bán dẫn điện âm, ta có một transistor ngược NPN. Tranzito tương đương với 2 diode đấu ngược chiều nhau. Cấu trúc này được gọi là Bipolar Junction Transistor (BJT) vì dòng điện chạy trong cấu trúc này bao gồm cả hai loại điện tích âm và dương.

Ba lớp bán dẫn được nối với nhau để tạo ra ba cực: cực gốc (Base), cực phát (Emitter) và cực thu hoặc cực góp (Collector). Cực B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp. Hai cực E và C có cùng loại bán dẫn, nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của transistor khá đơn giản. Khi đặt điện thế một chiều vào cực B (điện thế kích hoạt), hai cực E và C sẽ thông nhau như một dây dẫn bình thường.

Thông số kĩ thuật cần lưu ý của transistor

Khi sử dụng transistor, có một số thông số kĩ thuật quan trọng cần để ý. Đó là:

• Dòng điện cực đại: Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn này transistor sẽ bị hỏng.
• Điện áp cực đại: Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE, vượt qua điện áp giới hạn này transistor sẽ bị đánh thủng.
• Tần số cắt: Là tần số giới hạn mà transistor hoạt động bình thường, vượt quá tần số này thì độ khuyếch đại của transistor bị giảm.
• Hệ số khuyếch đại: Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE so với dòng IBE.
• Công xuất cực đại: Là công xuất tối đa mà transistor có thể tiêu thụ.

Cách phân biệt transistor thuận và transistor ngược

Để phân biệt transistor thuận và transistor ngược, có 3 bước đơn giản để làm:

1. Xác định chân B: Đo hai chân transistor để xác định chân chung (chân B).
2. Xác định transistor thuận – ngược: Sử dụng một que đo và đặt que vào chân B đã xác định, que màu đỏ cho biết đó là transistor NPN, que màu đen cho biết đó là transistor PNP.
3. Xác định chân E-C: Sử dụng que (+) và (-) để xác định chân C và chân E.

Datasheet của transistor

Để tra cứu thông tin chi tiết về transistor, bạn có thể truy cập đường link Izumi.Edu.VN để tìm hiểu.

Trên đây là một số thông tin cơ bản về transistor, từ khái niệm cơ bản đến nguyên lý hoạt động và các thông số kĩ thuật. Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về linh kiện quan trọng này trong các thiết bị điện tử hiện đại của chúng ta.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện