Transistör tanım olarak zayıf olan bir veriyi/imi kuvvetli bir ime/veriye dönüştürebilen yükseltici yarıiletken aygıttır. Emitter (yayımlayıcı) ve kolektörden (toplayıcı) bir transistör, zıt iletken tipli yarıiletken bölgeler arasında PN kavşaklarından oluşur.
Basit bir kavşak transistöründe yayımlayıcı-taban kavşağı ileri, taban-toplayıcı kavşağı ise ters öngerilimlenir. Yayımlayıcı-taban kavşağındaki akım soldan sağa doğrudur ve bunun nedeni yayımlayıcının tabana göre daha fazla katkılanmış olmasıdır.
Basit bir kavşak transistörün yükseltme yeteneği, taban-toplayıcı kavşağındaki ters öngerilimin, çıkış devresinde, giriş devresindeki durumdan çok daha yüksek bir voltaja izin vermesinden doğar. Elektrik gücü, akım ile voltajın çarpımı olduğundan, çıkış gücü giriş gücünü çok aşabilir.
Kavşak transistöründe eğer orta tabaka P tipi ise dış katmanlar N tipi olmalıdır. Böyle bir transistör, NPN transistördür. Emitter burada dış katmanlardan biridir diğeri de toplayıcıdır. Orta tabaka ise base (taban) olarak adlandırılır. Aynı zamanda iki kutuplu gibi düşünülere bipolar kavşak transistör olarak da bilinir bu tür transistörler. İngilizce olarak yazımı, bipolar junction transistor şeklindedir.
Bir NPN transistörün katmanları doğru gerilime göre bağlanmalıdır. Tabanın gerilimi emitterden daha da pozitif olmalıdır. Toplayıcının gerilimi, sırayla, tabandan daha pozitif olmalıdır. Gerilimler, bir batarya veya başka bir kaynaktan akım ile sağlanır. Yayımlayıcı (emitter) elektron kaynağıdır. Taban yayımlayıcıdan elektronları çeker çünkü taban, yayımlayıcıdan daha fazla pozitif gerilime sahip. Elektronların bu hareketi transistör boyunca bu akımı oluşturur.
Taban üzerinden yayımlayıcıdan toplayıcıya akım geçer. Tabana bağlı gerilimde değişimler tabanda elektronların sayısının değişmesiyle akım akışı değişir. Bu şekilde, taban geriliminde küçük değişimler toplayıcı dışı akım akışında büyük değişimlere neden olur.
Üreticiler PNP kavşak transistörleri de yapmaktadırlar. Bu aygıtlarda, taban N tipi, yayımlayıcı ve toplayıcı P tipi yarıiletken malzemedir. Bir PNP kavşak transistörün çalışması NPN transistörünkiyle aynıdır. Ama bir açıdan farklıdır. PNP transistörde akımın ana akışı, tabandaki elektronların sayısından ziyade deşiklerin (hollerin) sayısının değişimi ile kontrol edilir.
Not olarak da bu yazıda bahsettiğim P-tipi veya N-tipi yarıiletken malzemeleri hakkında KBT Bilim Sitesi’nde daha önce yayınladığım yarıiletkenler başlıklı makaleyi okuyabilirsiniz.
Gökhan Atmaca, twitter.com/kuarkatmaca | Tarih: 08.06.08
Kaynaklar:
- Arthur Beiser, Modern Fiziğin Kavramları, sayfa 364
- http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae430.cfm
- http://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor
- Gökhan Atmaca, Yarıiletkenler, KBT Bilim Sitesi
