الترانزستور

ا       حينما نتحدث عن الإبتكار والإختراع في المجال الرقمي يتبادر إلى دهننا مجموعة من الأسئلة ،من بينها ماهو العامل الذي غير معالم الكون ليصبح العالم قرية صغيرة؟

      قبل 64 سنة تم ٱختراع في مختبرات (بل) عنصر جديد ٱسمه الترانزستور هذه المركَّبة التي كان لها فضل كبير في ظهور أجهزة ٱلكترونية داخل حياتنا ،كما تعتبر المكون الرئيسي في المعالجات التي تستخدم داخل الهاتف ،الحاسبات،أجهزة التحكم،المركبات الفضائية،الأجهزة المنزلية وحتى الطبية.

     الترانزستور عبارة عن قطعة أو مركَّبة ٱلكترونية من مهامها تقويم التيار الكهربائي الضعيف وتضخيمه ،كما أنه يولد التذبذبات الكهربائية ،ويستخدم ٌعادة في أجهزة الٱستقبال الإذاعية فهو شغل وظيفة الأنابيب الٱلكترونية التي كانت آنداك تستعمل داخل الأجهزة الإلكترونية, وقد تم إختراع هذا العنصر الكهربائي على يد ثلات زملاء وهم ـ جون باردين ـ وـ ألتر براتين وـ ويليام شوكلي ـ وتوجوا بجائزة نوبل للكيمياء عن ٱختراعهم عام 1956.

         كان الترنزستور الأصلي كبيرا مقارنة بنظيره الحالي وشهد نجاحا باهرا لأنه يصبح مع كل جيل جديد أصغر وأسرع وأكثر كفاءة في ٱستهلاك الطاقة

  في هذه المقالة سوف نقتصر على دراسة الترانزستور ثنائي القطبية

    NPN      وPNP  

يتكون الدايود البسيط من قطعتين من المواد شبه الموصلة كلاهما إما من السليكون أو من الجرمانيوم لتشكيل وصلة PN بسيطة . إذا تم ربط دايودين معا بطريقة معكوسة بفإننا نحصل على وصلتين PN متصلين معا على التوالى وتتشارك فى طرف مشتركة إما P أو N . إشتراك هذين الدايودين ينتج جهاز مكون من ثلاثة طبقات ، بوصلتين ، وبثلاثة أطراف وهو ما يشكل أساس الترانزستور ثنائى القطبية  أو إختصارا BJT

 
الترانزستورات هى أجهزة فعالة  ذات ثلاثة أطراف مصنوعة من مواد شبه موصلة مختلفة والتى يمكن أن تكون بمثابة عازل أوموصل  عن طريق تطبيق جهد إشارة صغير . قدرة الترانزستور على التغيير بين هاتين الحالتين تمكنه من القيام بوظيفتين أساسيتن : العمل كمفتاح أو وظيفة التكبير أي تضخيم الإشارة الكهربائية.

 هناك نوعان أساسيان من الترانزستور ثنائى القطبية هما PNP و NPN والتى تصف أساس الترتيب الفيزيائى لمواد أشباه الموصلات من النوع P والنوع N التى تصنع منها

    يتكون الترانزستور ثنائى القطبية من وصلتين PN لتنتج ثلاثة أطراف توصيل ويعطى كل طرف اسم للتعرف عليه .تسمى هذه الأطراف بالمشع Eوالقاعدة B ، والمجمعC

    الترانزستورات ثنائية القطبية هى أجهزة  تنظيم للتيار والتى تتحكم فى كمية التيار المار من خلالها بما يتناسب مع قيمة جهد الانحياز  المطبق على طرف القاعدة والذى يعمل كمفتاح تحكم فى التيار . مبدأ عمل الترانزستور  من نوع PNP هو نفسه تماما مبدأ عمل الترانزستور NPN والفرق الوحيد هو  الانحياز وقطبية   مصدر القدرة لكل نوع .