Tổng hợp kiến thức cơ bản về Transistor – Điện tử cơ bản

Khi nhắc đến các linh kiện điện tử thì không thể không nói đến Transistor – Một trong những linh kiện quan trọng được sử dụng nhiều nhất trên các thiết bị điện tử. Vậy Transistor là gì? Cấu tạo, phân loại của nó ra sao? Ứng dụng của Transistor trong cuộc sống như thế nào?… Tất cả sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

1. Transistor là gì?

Transistor là gì? Transistor (Hay còn được gọi là Tranzito) là một linh kiện điện tử bán dẫn chủ động. Nó là thiết bị truyền tín hiệu yếu từ mạch điện trở thấp tới mạch điện trở cao. Trong đó, Transistor thường được ứng dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử.

Hiểu một cách đơn giản, Transistor sử dụng tín hiệu nhỏ đặt ở một chân và điều khiển tín hiệu lớn hơn tại chân còn lại hoặc nó dùng để đóng ngắt một tín hiệu nào đó đi qua nó.

Bởi vì Transistor thuộc khối đơn vị cơ bản cấu thành cấu trúc mạch trên các thiết bị điện tử và có độ chính xác cao nên chúng cũng được sử dụng nhiều trong mạch khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu và tạo dao động.

Cách nhớ linh kiện Transistor

2. Cấu tạo của Transistor

Transistor được cấu tạo bao gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P – N. Tùy theo cách thức ghép mà ta chia ra thành Transistor thuận và Transistor ngược.

– Nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận (Hay còn được gọi là Transistor PNP).

– Nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược (Hay còn được gọi là Transistor NPN). 

Về phương diện cấu tạo Transistor, ta có thể hình dung nó tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau. Trong đó, ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B (Base), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp. Còn hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (Emitter) viết tắt là E và cực thu hay cực góp (Collector) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được.

3. Cách xác định các chân cho Transistor

Để xác định được các chân cho Transistor, ta cần thực hiện như sau:

3.1 Yêu cầu

Chúng ta cần chuẩn bị một đồng hồ VOM kim để đo.

3.2 Thực hiện

Bước 1: Đầu tiên, chúng ta sử dụng đồng hồ VOM kim để đo 2 chân bất kỳ cho Transistor. Trong đó sẽ có 2 phép đo kim đồng hồ dịch chuyển. Chân chung cho 2 phép đo đó là chân B. Lúc này, ta đã xác định được chân B.

Bước 2: Bây giờ, ta quan sát que đo nối với chân B là màu sắc gì (Đỏ hay đen). Nếu nó là đỏ thì nó là Transistor PNP và ngược lại, nếu nó là đen thì đó là Transistor NPN.

Bước 3: Trước hết, chúng ta cần chuyển đồng hồ VOM kim về đo ôm thang x100. Sau đó, ta thực hiện theo một trong hai trường hợp sau:

– Trường hợp Transistor PNP: Ta giả thiết một chân là cực C và suy ra chân còn lại là cực E. Khi đó, ta đưa que đỏ (Que nối với cực âm pin của đồng hồ) tới cực E và que còn lại (Que đen) tới cực C. Giữ nguyên trạng thái tiếp xúc như vậy, ta tiếp tục chạm cực B vào que đen. Nếu kết quả là kim dịch chuyển nhiều hơn so với kết quả dự kiến của giả thiết chân ngược lại thì giả định ban đầu của chúng ta là đúng. Nếu không thì có nghĩa là giả thiết ban đầu là sai và các cực của chân phải đổi ngược lại.

– Trường hợp Transistor NPN: Ta thực hiện tương tự như trên nhưng đổi ngược que khi đo cực. Tức là ta sử dụng que đỏ để đo cực C và que đen để đo cực E.

4. Ký hiệu của Transistor trong sơ đồ mạch

4.1 Ký hiệu của Transistor trong sơ đồ mạch

Như đã đề cập ở trên, Transistor có 2 cách thức ghép tạo thành Transistor thuận và Transistor ngược. Ký hiệu lần lượt của 2 loại Transistor này như sau:

4.2 Ký hiệu của Transistor trên thực tế

Mặc dù trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại Transistor do nhiều quốc gia sản xuất nhưng phổ biến nhất vẫn là xuất xứ từ Nhật Bản, Mỹ và Trung Quốc.

4.2.1 Transistor Nhật Bản

Với loại Transistor có xuất xứ từ Nhật Bản thì thường có ký hiệu bắt đầu bằng các chữ cái A, B, C hoặc D. 

Ví dụ như A564, B733, C828, D1555. Trong đó, 2 Transistor bắt đầu bằng chữ cái A, B là Transistor thuận còn C, D là Transistor ngược.

Thông thường, Transistor có ký hiệu bắt đầu bằng A và C sẽ có công suất nhỏ và tần số làm việc cao. Còn Transistor có ký hiệu bắt đầu bằng B và D thì ngược lại, chúng thường có công suất lớn và tần số làm việc thấp hơn.

4.2.2 Transistor Mỹ

Transistor có xuất xứ từ Mỹ thì thường có 2 ký hiệu bắt đầu là 2N. Ví dụ như 2N3055, 2N4073… đều là các loại Transistor được sản xuất tại Mỹ.

4.2.3 Transistor Trung Quốc

Công thức ký hiệu chung của các loại Transistor có xuất xứ từ Trung Quốc đó là bắt đầu bằng số 3 và tiếp theo là hai chữ cái. Ví dụ như 3CP25, 3AP20… Trong đó:

– Chữ cái thứ nhất cho biết loại Transistor: A và B là Transistor thuận còn C và D là Transistor ngược.

– Chữ cái thứ hai cho biết đặc điểm của Transistor: X và P là âm tần, A và G là cao tần.

– Các chữ số ở cuối cho biết thứ tự của sản phẩm.

5. Nguyên lý hoạt động của Transistor

Nói một cách đơn giản nhất thì Transistor hoạt động giống như một công tắc điện tử. Nhờ nó, ta có thể bật hoặc tắt dòng điện.

Từ hình ảnh trên ta có thể thấy: Chiều của dòng điện 1 chiều chạy qua Transistor trong hình vẽ trùng với chiều quy ước cực emitơ. Để làm việc ở chế độ khuếch đại, điện áp nguồn E cấp cho cực B – E phải luôn phân cực thuận, tức là đối với Transistor ngược cực B phải dương so với cực E và ngược lại đối với Transistor thuận thì cực B phải âm so với cực E. Cả hai loại Transistor đều coi các dòng điện đều tập trung tại một nút:

I_E + I_C + I_B = 0 hay I_E = I_C + I_B và I_B << I_B, I_C

6. Các loại Transistor phổ biến

Mặc dù trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại Transistor nhưng phổ biến nhất vẫn là 3 loại Transistor: Transistor lưỡng cực (BJT), Transistor hiệu ứng trường (JFET, MOSFET) và Transistor đơn nối (UJT).

6.1 Transistor lưỡng cực (BJT)

Transistor lưỡng cực hay còn được gọi tắt là BJT (Bipolar junction transistor). Đây là loại Transistor có 3 cực là B (Base – Cực nền), C (Collector – Cực thu), E (Emitter – Cực phát). Loại Transistor này tiêu thụ lượng điện năng không lớn, gần như không có độ trễ khi khởi động và không chứa chất độc hại. Đặc biệt, nó còn có hiệu suất cao, ít bị vỡ và tuổi thọ dài nên nó hiện đang là loại Transistor khá được ưa chuộng. Trên thực tế, chúng ta có thể thấy BJT ở hầu hết các thiết bị điện tử hiện nay.

6.2 Transistor hiệu ứng trường (FET)

Transistor hiệu ứng từ trường hay được viết tắt là FET (Field-effect transistor). Đây là loại Transistor sử dụng điện trường để kiểm soát mức độ tác động đến độ dẫn của kênh dẫn của vật liệu bán dẫn. Bởi FET thuộc loại Transistor đơn cực nên chúng sẽ liên quan đến hoạt động của những phần tử tải điện đơn.

Chúng ta có thể phân loại FET thành:

– Transistor trường điều khiển bằng tiếp xúc P-N (JPET): Bao gồm N-JFET, P-JFET.

– Transistor có cửa cách điện (MOSFET): bao gồm N-Mosfet, P-Mosfet, Hexfet và Coolmos.

Trên thực tế, FET được sử dụng nhiều trong các mạch điều khiển và vi mạch số, nhất là mạch tích hợp chuyển mạch.

6.3 Transistor đơn nối (UJT)

Transistor đơn nối hay còn được viết tắt là UJT (Unijunction Transistor). Đây là loại Transistor có ba cực nhưng chỉ có duy nhất một cực tiếp giáp. Trong đó, nó hoạt động như một khóa điều khiển.

Thông thường, UJT không được sử dụng như một bộ khuếch đại tuyến tính mà chúng được ứng dụng nhiều trong mạch dao động tự lập hoặc được đồng bộ và xung mạch đập ở tần số thấp (hàng trăm kilohertz) đến trung bình.

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT.vn về Transistor là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các loại transistor. Hy vọng những kiến thức này có thể giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc. Nếu có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại bình luận ngay dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho HOCVIENiT.vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công!

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN HỌC VIỆN IT
MST: 0108733789
Hotline: 0981 223 001
Facebook: www.fb.com/hocvienit
Đăng ký kênh Youtube để theo dõi các bài học của Huấn luyện viên tốt nhất: http://bit.ly/Youtube_HOCVIENiT
Hệ thống cơ sở đào tạo: https://hocvienit.vn/lien-he/
Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tế cùng bạn đến thành công!