يعد الترانزستور من أكثر المكونات الإلكترونية استخدامًا في كل الأجهزة الكهربائية والإلكترونية ولا يكاد يخلو جهاز من الترانزستورات، وينقسم لأنواع كثيرة تُستخدم كل منها في تطبيقات مختلفة، أحد هذه الأنواع هو الترانزستور ثنائي القطبية BJT والذي ينقسم إلى نوعين ترانزستور PNP وترانزستور NPN.
الترانزستور ثنائي القطبية BJT
الترانزستور ثنائي القطبية هو أحد أنواع الترانزستور وابسطها، يتكون من ثلاث وصلات من أشباه الموصلات تسمى القاعدة Base والباعث Emitter والمجمع Collector، وتتكون الوصلات من مواد موجبة P type وسالبة N type وتنقسم إلى نوعين هما ترانزستور NPN و ترانزستور pnp.
ترانزستور npn
ترانزستور NPN هو ترانزستور ثنائي القطبية يتكون من ثلاث وصلات شبه موصلة تتكون الوصلات الطرفية (الباعث والمجمع) من النوع السالب N type، والوصلة الوسطى (القاعدة) من النوع الموجب P type، بحيث تشكل مع بعضها ترانزستور NPN.
يتم توصيل وصلة الباعث مع القاعدة بطريقة الإنحياز الأمامي وتتصل القاعدة مع المجمع بالإنحياز العكسي، ولأن وصلة القاعدة والباعث في إنحياز أمامي يعمل هذا على مرور عدد كبير من الإلكترونات من الباعث إلى القاعدة. الإلكترونات في القاعدة تتحد مع الثقوب (الفجوات) Holes لكن سمك القاعدة قليل جدًا ومطعمة بعدد منخفض من الشوائب، وبالتالي فإن هناك عدد صغير من الثقوب فقط تتحد مع الإلكترونات، وتمر باقي الإلكترونات من القاعدة إلى المجمع وتنتج تيار المجمع. ويتدفق تيار الباعث بالكامل عبر دائرة المجمع.
رمز ترانزستور NPN
رمز الترانزستور npn هو ثلاثة أسهم تمثل أطراف الترانزستور الثلاثة ويمتلك الباعث رأس سهم يشير إلى إتجاه حركة تيار الباعث، في الترانزستور npn يخرج التيار من الباعث إلى القاعدة بينما يتجه تيار القاعدة والمجمع إلى داخل الترانزستور.
استخدامات ترانزستور NPN
- تطبيقات التردد العالي.
- يستخدم كمفتاح.
- دوائر التكبير.
- حساسات درجة الحرارة.
ترانزستور pnp
ترانزستور pnp هو ترانزستور ثنائي القطبية يتكون من ثلاث وصلات من أشباه الموصلات تكون الوصلات الطرفية (الباعث والمجمع) من النوع الموجب P type بينما الوصلة الوسطى (القاعدة) من النوع السالب N type، وتشكل مع بعضها ترانزستور PNP. وهو أقل استخدامًا من النوع NPN.
يتم توصيل وصلة القاعدة والباعث لـ PNP بطريقة الانحياز الأمامي بينما يتم توصيل وصلة القاعدة والمجمع بالانحياز عكسي. تنتقل حاملات الشحنة الأكثرية (الفجوات) من الباعث إلى القاعدة وتشكل تيار الباعث، يتحد عدد قليل من الفجوات مع الإلكترونات الموجودة في القاعدة وتمر أغلب الفجوات إلى المجمع مكونة بذلك تيار المجمع، وبالتالي يتدفق تيار الباعث بالكامل عبر دائرة المجمع.
رمز ترانزستور PNP
يمز للترانزستور pnp بثلاثة أسهم داخل دائرة تمثل أطراف الترانزستور ويمتلك الباعث Emitter سهم يشير إلى إتجاه حركة تيار الباعث، في الترانزستور pnp يمر تيار الباعث إلى داخل الترانزستور بينما يمر تيار القاعدة والمجمع إلى خارج الترانزستور.
استخدامات ترانزستور PNP
- دوائر التكبير.
- يستخدم كمفتاح إلكتروني.
- في تطبيقات التسيير الكهربائي Drives.
الفرق بين ترانزستور npn وpnp
يتمثل الفرق الرئيسي بين ترانزستور NPN و ترانزستور PNP في التركيب حيث يتكون PNP من وصلتين موجبتين بينهما وصلة سالبة، وعلى العكس يتكون NPN من وصلتين سالبتين بينهما وصلة موجبة، وأيضًا يختلف اتجاه التيار وحاملات الشحنة الأكثرية والأقلية في النوعين.
حاملات الشحنة الأكثرية (majority Carrier charges) في النوع npn هي الإلكترونات بينما في ترانزستور pnp فهي الفجوات، وحاملات الشحنة الأقلية (minority Carrier charges) في ترانزستور npn فهي الفجوات، وعلى العكس في ترانزستور pnp تكون الإلكترونات هي حاملات الشحنة الأقلية.
اتجاه التيار في ترانزستور npn يكون من الباعث إلى المجمع وعلى العكس في ترانزستور pnp اتجاه التيار من المحمع إلى الباعث.
فيما يلي جدول يلخص أهم الاختلافات بين ترانزستور npn وترانزستور pnp.
| وجه المقارنة | ترانزستور NPN | ترانزستور PNP |
|---|---|---|
| التركيب | يتكون من وصلتين سالبة بينهما وصلة موجبة | يتكون من وصلتين موجبة بينهما وصلة سالبة |
| إتجاه التيار | يمر من الباعث إلى المجمع | يمر من المجمع إلى الباعث |
| حاملات الشحنة الأكثرية | الإلكترونات | الفجوات |
| حاملات الشحنة الأقلية | الفجوات | الإلكترونات |
| زمن التوصيل | سريع | بطيئ |
شرح واضح وسهل الهضم اتمنى لكم التوفيق
قلبت npn مع pnp
لا ما قلبت npn مع pnp.. راجع المقال