ساخت رگولاتور ولتاژ با ترانزیستور

00:00 1401/03/01

ترانزیستورها قطعات3 پایه‌ای هستند که از اتصال متوالی دو دیود ساخته می‌شود و در ساختار خود دو پیوند P-N دارند. نوع اتصال این دو دیود به یکدیگر باعث پدید آمدن دو نوع آرایش ترانزیستور تحت عنوان NPN و PNP را ایجاد می‌کند. در نوع اول، نیمه هادی نوع P در بین دو نیمه هادی نوع N و در نوع دوم نیمه هادی نوع N در بین دو نیمه هادی نوع P قرار می‌گیرد.

رگولاتور ولتاژ  یک مدار مجتمع است که برای تنظیم ولتاژ خطوط DC یا به کار گرفته می‌شود. رگولاتورها‌ی خطی برای تنظیم سطح ولتاژ از مکانیزم‌ها تلف کردن توان به صورت حرارت استفاده می‌کنند. این قطعات درون دستگاه‌هایی مثل منابع تغذیه قرار می‌گیرند و ولتاژ DC تثبیت شده توسط آنها اجزای مدار را تغذیه می‌کند. در ادامه این مطلب به بررسی تفاوت رگولاتور با ترانزیستور می‌پردازیم. همچنین خواهیم دید که ساختار ترانزیستور و رگولاتور چه تفاوت‌هایی  با همدیگر دارند.

بیشتر بخونید: معرفی رگولاتورها و کاربرهای آن

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستورها یکی از اصلی ترین قطعات مدارهای الکترونیکی هستند که در تمامی مدارات امروزی و در درون آیسی‌ها برای تقویت سیگنال‌، سوئیچ کردن و بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترانزیستورهای دوقطبی جزء نیمه هادی‌های حالت جامد بوده و دارای سه پایه Emitter، Collector و Base است.

 بر این اساس، می‌توان گفت که ترانزیستورها قطعات اکتیوی هستند که سه پایه دارند. از آن‌ها می‌توان به عنوان تقویت کننده سیگنال‌های کوچک و یا به عنوان یک سوئیچ که حالت قطع  و وصل کنترل شونده دارد استفاده کرد. ترانزیستور دارای سه مد کاری قطع، فعال و اشباع است که از مد قطع و اشباع برای عملیات سوئیچینگ و از مد فعال آن برای تقویت سیگنال استفاده می‌گردد.

از ترانزیستورها به صورت گسسته برای ساخت سوئیچ‌های الکترونیکی ساده استفاده می‌شود، همچنین از یک سری ترانزیستور با یک آرایش خاص برای ساخت گیت های منطقی استفاده می‌کنند و همچنین می‌توان توسط عملیات لایه نشانی و با پیاده سازی چندین هزار ترانزیستور در کنار هم، مواردی مانند حاغظه ها و پردازنده ها را تولید نمود.

نواع ترانزیستور

انواع ترانزیستورها

ترانزیستورها دارای دو دسته اصلی هستند که عبارت‌اند از:

-        ترانزیستور دوقطبی پیوندی (Bipolar Junction Transistors یا به اختصار BJT): ترانزیستور دوقطبی پیوندی در دو دسته مختلف NPN و PNP ساخته می‌شوند. این ترانزیستورها بسته به حالت بایاس می‌توانند در ناحیه قطع، فعال یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها موجب می‌شود تا در مدارهای خاصی از آن‌ها استفاده شود. در مدارهای مجتمع نیز به جای مقاومت و خازن از این ترانزیستورها استفاده می‌شود.

-        ترانزیستور اثر میدانی (Field Effect Transistors یا به اختصار FET): ترانزیستورهای FET خود به دو دسته ترانزیستور پیوند اثر میدانی (JFET) و ترانزیستور اثر میدان نیمه‌هادی اکسید فلز (MOSFET) تقسیم می‌شوند. در این ترانزیستورها جریان عبوری از ترانزیستور توسط پایه گیت کنترل می‌شود و برخلاف ترانزیستور BJT، برای هدایت جریان نیاز به تزریق جریان در پایه کنترلی خود ندارد و تغییر حالت آن با شارژ خازن گیت انجام می‌گردد. گیت این ترانزیستور عایق بوده و دارای یک ظرفیت خازنی است. ترانزیستور FET قطعه‌ای تک قطبی بوده و جریان در آن توسط حامل های اکثریت ایجاد می‌شود. از جمله کاربردهای این ترانزیستور  می‌توان به تقویت سیگنال، ساخت گیت‌های منطقی و  ساخت حافظه‌ های الکترونیکی اشاره کرد.

تفاوت رگولاتور با ترانزیستور

همان طور که اشاره کردیم، ترانزیستورها یکی از اصلی ترین قطعات مدارهای الکتریکی محسوب می‌شوند. این قطعه هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در الکترونیک دیجیتال به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد ترانزیستور در مدارهای آنالوگ در حالت فعال است و به عنوان تقویت‌کننده مورد استفاده می‌شود، در رگولاتورهای خطی هم برای تثبیت ولتاژ از یک ترانزیستور قدرت در مد فعال استفاده می‌شود. بر این اساس،‌ در رابطه با تفاوت رگولاتور با ترانزیستور می‌توان گفت که رگولاتور علاوه بر ترانزیستور شامل مدارات فیدبک و اندازه گیر و جبرانساز است و ترانزیستور فقط جزیی از آن است.

مقایسه ساختار ترانزیستور و رگولاتور

تفاوت‌هایی که ساختار ترانزیستور و رگولاتور می‌توانند داشته باشند، به شرح زیر هستند:

-        ترانزیستور جزء دسته بندی قطعات گسسته است و قابل تفکیک به اجزای ساده تر نیست ولی رگولاتور جزو طبقه مدارات مجتمع قرار می‌گیرد و در درون خود اجزا و مدارات زیادی را جای داده است.

در این مطلب در مورد تفاوت رگولاتور و ترانزیستور صحبت کردیم و گفتیم که ساختار آن‌ها چه تفاوت‌هایی می‌توانند با همدیگر داشته باشند. اگر شما نیز نظری درباره تفاوت این قطعات با همدیگر دارید، آن را با ما و دیگر کاربران در میان بگذارید.

 

نظرات کاربران
هیچ نظری برای این مطلب ثبت نشده است.