بشرح الترانزيستور

كلنا نعلم أن الترانزيستور يتكون من ثلاث مناطق إما PNP أو NPN أى هناك ثلاث مناطق – معظم الكتب تتبنى الرسم التالى فى شرح تركيبة



وهو إلى حد كبير صحيح خصوصا بالنسبة لأوائل النماذج التى صنعت منه – لذلك لا بأس من تبنيه فى الشرح
نلاحظ أن هناك منطقتان متماثلتان و أخرى مختلفة فى المنتصف مما يشكل ثنائيان متصلان عكس بعضهما فلو وصلنا الترانزيستور كما بالرسم



المفروض أن لا يمر تيار فى المقاومة R2 نتيجة لوجود وصلة معكوسة بين الطرفين C ,B ولكن ماذا يحدث حقيقة هنا ؟
نتيجة لوجود البطارية 6 فولت ، سيمر تيار خلال المقاومة R1 و إذا افترضنا مسار الإلكترونات فقط للسهولة وهى تسير خارج البطارية من الطرف E داخل الوصلة إلى الطرف B ثم المقاومة R1 إلى البطارية
كم قيمته ؟ قانون أوم هو الحكم أى بفرض الجهد على الوصلة 0.7 فولت كما سيق القول سيكون
6 – 0.7 = 5.3 فولت
5.3 / 10ك = 0.53 مللى أمبير
هل حقا يدخل الطرف E تيار قدرة 0.53 مللى ويخرج من الطرف B نفس التيار 0.53 مللى أمبير؟؟؟؟؟؟؟؟؟
ولماذا قلنا هذا الطرف C وذاك E وماذا لو قلبنا الوضع؟؟؟؟
المنطقة الوسطى حسب الرسم هى من النوع P أى أن هناك العديد من الفجوات المتوافرة والجاهزة للاتحاد مع الإلكترونات القادمة من الطرف E – لذلك فهناك احتمالان فقط لا ثالث لهما
الجزء الأوسط يكون سميكا فيسمح لكل الإلكترونات بالاتحاد وعندها يتساوى تيار E ، B ولا يمر أى تيار إلى C
أما إن كان عرض الجزء الأوسط رقيقا جدا – فلن يكون هناك متسع لاتحاد كل الإلكترونات مع الفجوات لتخرج من B بل العديد أو الأغلب حسب رقة هذا الجزء سيعبر المنطقة باندفاعه ويستقر فى المنطقة C ومنها يجمع إلى البطارية 12 فولت خلال R2
وهنا سنجد أن تيار E قد ازداد بنسبة كبيرة هى نسبة هذه الإلكترونات التى استطاعت العبور دون الاتحاد ولكنه يأتى من البطارية الأخرى 12 فولت ونظرا لكونه ناتج من البطارية 6 فولت أساسا و نتيجة لرقة الجزء الأوسط سنجد أنه ثابت القيمة لا يعتمد على البطارية 12 فولت أو المقاومة R2
لتحسين هذا الأداء نجعل الباعث E صغيرا حجما و الطرف B يحيط به أما المجمع C أكبرهم ويكون الأسلوب المتبع مع الدوائر المتكاملة افضل كما بالرسم



الجزء الخارجى المسمى Substrate أو الأساس لا يلزم فى الترانزستورات المنفردة ولكنه يعزل الوحدات عن بعضها فى الدوائر المتكاملة
مما سبق نرى أن المسألة تعتمد على أبعاد المنطقة الوسطى ونسبة الشوائب التى يحتويها وجدير بالذكر أن البعض يمثل الترانزيستور بثنائيين كما بالرسم




وعندها لا يكون هناك مبرر لكى يترك التيار المسار السهل فى الطرف B ويسير للطرف C

بقى أن نذكر أن نسبة التيار المار فى المجمع للتيار المار فى القاعدة B تسمى معامل تكبير التيار ويرمز لها Hfe
أو بيتا ونسبت تيار المجمع إلى الباعث تسمى ألفا
حسب تكوين النسب السابقة قد تتراوح بيتا من 4 على 800 أو أكثر للترانزيستور المنفرد ولكن بين نفس الرقم تكون نسبة الاختلاف تصل من 20-إلى 30% وهو رقم كبير لذلك عند طلب الدقة والتماثل يجب اختيار الوحدات المتقاربة بالقياس - أو افضل من ذلك اللجوء للدوائر المتكاملة