Transistör nedir?

Elektriki titreşimler meydana getirebilen, elektrik akımını yükselten, dedeksiyon ve modülasyon yapabilen umumiyetle kristalli triyot denilen, yarı iletken malzemeden mamul elektronik devre elemanı. Bir elektron tüpünün yapabildiği bütün işlemleri gecikmesiz olarak yapartransistör

Nokta temaslı ilk nümuneler bir germanyum kristalinin yüzeyine birbirine çok yakın iki madeni uç koyarak elde edilmiştir. Çok az güçte ve kararlı olmayan bu ilkel model, yerini bütün dünyanın tercih ettiği yüzey temaslı transistöre bırakmıştır. Bazı modellerinin bir kibrit başından daha küçük olduğu bu transistörlerin hacmi ve ağırlığı çok azdır. 1,5 voltluk düşük bir potansiyel farkı, çalışması için yeterlidir. Enerji verimi yüksektir. Halbuki tüplerde besleme gücünün büyük bir kısmı katot tüplerini ısıtmada kullanılır. Güç yükseltici olarak imal edilenlerin haricindeki transistörler ısı çıkarmadığından, en sıkışık montajları gerçekleştirmede zorluk çıkarmaz. Bir tüp ancak belirli ısınma süresi geçtiği zaman çalışır. Transistör ise, gerilim uygulanınca anında çalışır. Şartnameye uygun kullanılırsa 100.000 saatlik ömrü olur. Halbuki tüpler 2000 saatten sonra verimli çalışmazlar. Teorik olarak transistörlerin ömrü sonsuzdur.

Yarı iletkenden yapılan transistör üç katlı aktif bir elektronik devre elemanıdır. Aktif burada, sadece güç harcayan değil aynı zamanda bir kazanç sağlayan demektir. yarı iletken maddeler iki tiptir: (N) tipi, (P) tipi, (N) tipi yarı iletkende elektron fazlalığı vardır ve bunlar yarı iletken içinde akım taşıyıcı olarak görev yapar. (P) tipi yarı iletkende ise elektron noksanlığı vardır ve bunlara oyuk denir. (P) tipi yarı iletkende akım taşıyıcı oyuklardır. Transistörler akım kontrol elemanı olarak kullanılırlar. Yapılarına göre transistörler iki tiptir. PNP ve NPN transistörler. Aynı tip iki yarı iletkenin ortasına farklı bir yarı iletken konarak elde edilirler. Ortadaki bu yarı iletken çok incedir ve akım kontrol elemanı olarak iş görür.

Transistörün baz, emitör ve kollektör olmak üzere üç çıkışı (ayak) vardır. Baz-emiter arasına doğru gerilim (polarma) emiter-kollektör arasına da ters gerilim uygulanır. Uygulanan bu gerilimler, transistörün içinde şu olayları meydana getirir.

Emiterle bazın birleşme (Jonksiyon) yerlerinde p tipi maddede bulunan oyuklar n tipi maddede bulunan elektronlarla birleşerek, nötür bölgeyi meydana getirir. Nötür bölge yalıtkandır ve elektronlarla, oyukların tamamen birleşmesini önler. Aynı zamanda kollektörle baz arasındaki birleşme yüzeyinde de aynı olay meydana gelir. Emiter-baz arasına uygulanan doğru polarma nötür bölgeyi daraltır. Şöyle ki, baza bağlı olan bataryanın pozitif ucu bazdaki oyukları emitere bağlı olan negatif ucu da emiterdeki elektronları birleşme yüzeyine iter. Belirli bir gerilimden sonra nötür bölge ortadan kalkarak N’den P’ye doğru elektron akışı başlar. Bataryanın pozitif ucu, bu elektronları çekerken negatif ucu da elektron yayar. Böylece emiterden baza doğru bir elektron akışı gerçekleşir. Kollektöre uygulanan pozitif gerilim kollektörde bulunan elektronları kendine çeker. Ayrıca emiterden gelen ve baz-emiter arasındaki nötr bölgeyi geçen elektronların büyük bir çoğunluğu kollektör-baz arasındaki birleşme yüzeyine ulaşırlar. (Çünkü baz birkaç mikron kalınlığındadır ve elektronların çok azı buradaki oyuklarla birleşebilirler.) Kollektörün çekme kuvveti ve emiterin itme kuvvetiyle emiterden gelen elektronlar nötür bölgeyi aşarak emiterden kollektöre doğru bir elektron akışı sağlanmış olur. Baza uygulanan gerilimin değerine göre, emiterden kollektöre doğru olan elektron akışı kontrol edilebilir. Baza negatif bir gerilim uygulanırsa (PNP transistör için pozitif), kollektör emiter arası tamamen yalıtkan olur. (P ve N tipi maddede bulunan yabancı maddelerin meydana getirdikleri kaçak akım çok küçük olup normal elektron akışına terstir.) PNP tipi transistördeyse akım yönleri ve bataryanın kutupları terstir.

Transistörler yapım tekniklerine göre ikiye ayrılır: a) Nokta değmeli transistörler, b) Yüzey değmeli transistörler.

İmalat şekline göre de beşe ayrılırlar:

a) Alaşım transistörler, b) difüzyon transistörler, c) Mesa transistörler, d) Planör transistörler, e)

Epitaksiyel transistörler.

Kullanıldıkları yere göre üçe ayrılırlar:

a) Alçak frekans transistörleri, b) Yüksek frekans transistörleri, c) Güç transistörleri.

Bağlanış şekillerine göre de üçe ayrılırlar: a) Bazı ortak bağlı transösterler, b) Emiteri ortak bağlı transistörler, c) Kollektörü ortak bağlı transistörler.

Transistörlerin en büyük avantajı çok küçük yapılabilmesi, ısı kaybının az oluşu, mekanik sarsıntı ve darbelere dayanıklı olmasıdır. Mahzuru ise ısıya dayanıklı değillerdir, yüksek güç ve frekanslarda çalışamazlar (lambalara göre). Son zamanlarda güçleri 10 kilowatt’a kadar çıkan transistörler yapılmıştır. Transistörler en çok yükselteç olarak kullanılırlar ve girişlerine uygulanan küçük değerdeki ses, resim ve benzeri elektriki işaretlerini istenilen seviyeye kadar yükseltirler. Endüstride anahtar olarak çeşitli devreleri açıp kapamada motorlara yol verme ve hız ayarlamalarında çok geniş olarak kullanılırlar.