Transistör nedir, ne işe yarar? Transistör çeşitleri ve ölçümü

Hemen hemen tüm elektronik devrelerin üzerinde bulunacak kadar yaygın kullanılan transistörler, basitçe ifade etmek gerekirse, yükseltici işlevi gören devre elemanlarıdır. Transistörün üzerine gelen akım ya da gerilim, transistörde yükseltilmek suretiyle daha yüksek bir düzeyde akım veya gerilim elde edilir. Seviyesi yükseltilen elektrik akımı veya gerilim, elektronik cihazın çalışması için kullanılır. Transistör adı verilen bu elektronik devre elemanları, kumun içinde bulunan bir kimyasal olan silikon adlı malzeme kullanılarak üretilir. Silikon maddesi ise yarı iletken bir maddedir.

Transistörler, geçtiğimiz yüzyılda icat edilmiş en önemli buluşlardan biri olarak görülmektedir. Her türlü elektronik devrenin en önemli elemanlarından biridir. Transistörlerin icadı, 1947 yılında dünya üzerindeki en büyük haberleşme şirketlerinden biri olan "Bell" adlı kuruluş adına çalışan 3 kişilik bir ekip tarafından icat edilmiştir. Bu ekibin lideri William Shockley, diğer iki üyesi ise Walter Brattain ve John Bardeen'dir. Daha öncesinde televizyon ve radyo sinyallerinin güçlendirilmesi ve yansıtılması amacıyla kullanılan başka teknolojiler vardı. Bu teknolojiler hem pahalıydı hem de çalışmaya başlaması uzun süre gerektiriyordu. Üstelik bu teknolojilerin enerji tüketimi de oldukça yüksekti. Transistörün icadıyla birlikte, sinyallerin yükseltilmesi artık eskisi kadar maliyetli olmaktan çıktı, yükseltici görevi gören bu devre elemanları eski teknolojiye göre çok daha hızlı çalışıyordu ve üstelik enerji sarfiyatı da çok daha düşüktü.

TRANSİSTÖR ÇALIŞMA PRENSİBİ

Transistörlerin çalışma prensibi, diyotların çalışma prensibi üzerinden anlaşılabilir. P ve N tipindeki iki farklı yarı iletken birleştirilerek, daha sonrasında + kutuptan – kutba doğru pozitif bir gerilim uygulandığında akım geçişi gerçekleşecektir. Böylece elde edilen yarı iletkene "diyot" denir. Bir transistör ise, iki adet diyotun P tipindeki yarı iletkenden üretilmiş olan uçları birleştirilir. Böylece ortaya çıkan malzeme NPN türünde bir transistör olur. Tam tersine, iki adet diyotun N tipindeki yarı iletkenden üretilmiş olan kısımlarını birleştirirsek, bu sefer de PNP türünde bir transistör elde etmiş oluruz. Bu sayede, devreye giren akım ya da gerilim bu devre üzerinde yükseltilerek, daha yüksek bir akım veya gerilim elde edilmiş olur.

TRANSİSTÖR ÇEŞİTLERİ

Transistörler, NPN ve PNP adı verilen iki farklı türe ayrılır. NPN adı verilen transistör çeşidi, iki adet N türünde yarı iletken malzemenin arasına bir katmanlık P tipi yarı iletkenin yerleştirilmesi yoluyla üretilen transistördür. PNP adı verilen transistör çeşidi ise aynı mantıkla, iki adet P türünde yarı iletken maddenin arasına bir katman halinde N türünde yarı iletkenin yerleştirilmesi şeklinde elde edilen transistördür. Yani her iki transistör türünde de, bir sandviçe benzer şekilde, iki adet aynı türden yarı iletkenin arasına bir adet başka türden yarı iletken yerleştirilir. NPN türündeki transistörler, çalışmak için pozitif baz akıma ihtiyaç duyar. PNP türündeki transistörler ise, çalışmak için negatif baz akıma ihtiyaç duyan transistörlerdir. Transistörlerin, bu ikili ayrımın haricindeki diğer türleri ise şunlardır:

• Yüzey birleşmeli transistör
• Nokta teması ile çalışan transistör
• Alan etkili transistör
• Foto transistör
• Dört ucu olan transistör
• Koaksiyal transistör
• Unijonksiyon transistör

TRANSİSTÖR ÖLÇÜMÜ

Transistör adı verilen devre elemanlarının sağlamlık kontrolü, elektronik devre ölçüm cihazı ile yapılır. Transistörün beyz adı verilen ucuna ölçü aletinin siyah kablolu ucu değdirilir. Ölçü aletinin diğer kırmızı ucu ise, sırayla transistörün emiter ve kollektör adı verilen uçlarına uygulanır. Ölçü aletinin göstergesi hareket haline geçerse, bu transistör bir NPN transistör demektir. Ölçü aletinin göstergesi hiç hareket etmiyorsa, bu durumda aletin uçları yer değiştirilerek yeniden ölçüm yapmak gerekir. Uçlar değiştirildiğinde ölçü aletinin göstergesi hareket etmişse, bu transistörün PNP türü bir transistör olduğunu gösterir. Daha sonra transistörün kollektör ve emiter uçlarının kontrol edilmesi amacıyla yeniden ölçüm yapılır. PNP transistör için aletin kırmızı ucu kollektöre, siyah ucu ise emitere değdirilir. NPN transistörde ise kırmızı uç emitere, siyah uç ise kollektöre bağlanır. Kollektöre bir iletken tel bağlanır. Bu durumda ölçü aletinin ibresi hareket eder ve herhangi bir değer gösterirse, transistör sağlam demektir.