Transistor là gì? Transistor hoạt động như thế nào?

Một trong những linh kiện điện tử cơ bản và được áp dụng nhiều nhất chính là transistor, hay còn gọi là linh kiện bán dẫn. Trong bài viết này, hãy cùng Antshome tìm hiểu transistor là gì và chúng hoạt động như thế nào nhé!

Transistor là gì?

Transistor là gì? Các thứ hoạt đồn của transistor ra sao? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu bên dưới.

1. Định nghĩa Transistor

Transistor là một linh kiện bán dẫn giúp chuyển mạch điện có điện trở thấp sang mạch điện có điện trở cao. Transistor là từ ghép của “transfer” và “resistor”, có nghĩa là chuyển đổi điện trở. Nói cách khác, transistor dùng để điều chỉnh điện áp và khuếch đại tín hiệu điện áp trong mạch điện. 

Transistor bao gồm 2 điốt loại p và n nối lại với nhau. Chúng có ba lớp bán dẫn là emitter (cực phát), base (cực gốc) và collector (cực thu). Cực gốc là một lớp mỏng nằm giữa. Bên phải của điốt là cực phát và bên trái của điốt là cực thu. Điểm nối emitter được phân cực thuận còn điểm nối collector được phân cực ngược giúp cung cấp mạch điện trở cao. 

Tìm hiểu thêm: Sửa Điện Nước Quận 9 Thành phố Hồ Chí Minh Antshome

2. Ký hiệu transistor là gì?

Có hai loại transistor đó là loại PNP và NPN dựa trên sự hình thành của hai mối tiếp giáp P-N. Sự khác nhau giữa hai loại này đó là nếu ta ghép theo thứ tự PNP sẽ được transistor thuận, còn nếu ghép theo thứ tự NPN sẽ được transistor ngược. Bạn có thể tham khảo ký hiệu của hai loại transistor này theo hình sau đây. Mũi tên trong hình định hướng dòng điện chạy trong transistor. 

3. Cấu tạo transistor là gì?

Transistor bao gồm 3 lớp bán dẫn là base, emitter và collector: 

• Emitter (cực phát): Emitter là bộ phận cung cấp phần lớn điện trở trong mạch. Emitter được phân cực thuận để cung cấp điện tích lớn cho lớp base. 
• Collector (cực thu): Collector là bộ phận tiếp nhận phần lớn điện tích từ emitter. Collector được phân cực ngược. Chức năng chính của chúng là loại bỏ điện tích ở mối nối với lớp base. 
• Base (cực gốc): Lớp giữa của transistor được gọi là base. Base bao gồm 2 mạch: mạch đầu vào nối với emitter và mạch đầu ra nối với collector. Mạch emitter-base được phân cực thuận và cung cấp mạch điện trở thấp. Trong khi đó, Mạch collector-base được phân cực ngược và cung cấp mạch điện trở cao. 

4. Transistor hoạt động như thế nào?

Thông thường, silicone được dùng để chế tạo transistor vì chúng có định mức điện áp cao, chịu được dòng điện lớn và có độ nhạy nhiệt thấp. Phần nối emitter-base được phân cực thuận giúp tạo nên dòng điện chạy qua lớp base. Dòng điện này có cường độ thấp, giúp cho các electrons di chuyển đến collector và tạo ra lỗ trống ở lớp base. 

Lớp base của của transistor rất mỏng và ít bị pha tạp nên có số lượng electrons ít hơn so với emitter. Một vài electrons của lớp emitter khỏa lấp lỗ trống ở lớp base và các electrons còn lại di chuyển đến collector và tạo ra mạch với dòng điện lớn. 

Tìm hiểu thêm: IGBT là gì? IGBT hoạt động như thế nào?

5. Điều kiện hoạt động của transistor

Khi điểm tiếp nối với emitter phân cực thuận và điểm tiếp nối collector phân cực ngược là điều kiện để transistor hoạt động. Các điều kiện hoạt động khác nhau của transistor được thể hiện trong bảng sau:

FR: Trong trường hợp này, điểm tiếp nối emitter-base được phân cực thuận còn điểm tiếp nối collector-base được phân cực ngược. Transistor vì vậy sẽ được phân cực thuận nghịch và dòng điện chạy qua collector sẽ phụ thuộc vào dòng chạy qua emitter. Transistor hoạt động trong vùng này được dùng để khuếch đại điện cực thuận. 

FF: Ở điều kiện này, cả hai cực nối đều được phân cực thuận. Vì thế mà transistor cũng được phân cực thuận và dòng điện chạy qua collector hoạt động độc lập so với dòng điện base. Ứng dụng của transistor này được dùng đóng mở công tắc. 

RR: Cả hai cực nối đều được phân cực ngược. Emitter không cung cấp dòng điện áp đến lớp base và dòng điện này cũng không được tiếp nhận bởi lớp collector. Vì vậy, transistor hoạt động như một công tắc đóng/mở.

RF: Điểm tiếp nối emitter-base được phân cực ngược còn điểm tiếp nối collector-base được phân cực thuận. Vì collector ít pha tạp hơn so với emitter nên chúng không cung cấp lượng điện áp lớn đến lớp base. Do đó, transistor được dùng để khuếch đại điện ngược. 

Ưu nhược điểm của transistor là gì?

Transistuor có các ưu – nhược điểm và ứng dụng trong đời sống như sau:

1. Ưu điểm

• Transistor có lượng điện năng tiêu thụ không lớn, độ trễ gần như bằng không khi khởi động và không chứa chất độc hại. 
• Transistor có kích thước nhỏ và nhẹ hơn các loại linh kiện bán dẫn khác và giúp tối ưu các sản phẩm. 
• Transistor có mức điện áp hoạt động nhỏ tương tự như pin tiểu. 
• Transistor có hiệu suất cao, tuổi thọ cao, ít bị vỡ khi hoạt động. 

2. Nhược điểm

• Hoạt động suy giảm dần theo thời gian. 
• Transistor chỉ hoạt động tốt ở tần số nhỏ và bộc lộ nhiều hạn chế khi hoạt động ở tần suất cao. 
• Transistor dễ xảy ra sự cố khi sốc điện hay nhiệt và nhạy cảm với bức xạ. 

Tìm hiểu thêm: Biến tần là gì? Ưu nhược điểm của biến tần

3. Ứng dụng của transistor là gì?

Hai chức năng chính của transistor đó là transistor dùng trong công tắc và transistor dùng trong mục đích khuếch đại. Transistor công tắc hoạt động như một chiếc khóa điện tử cho các ứng dụng năng lượng cao và thấp. Đối với transistor khuếch đại có ứng dụng thông dụng hơn khi chúng được dùng trong điện thoại, TV hay các thiết bị điện tử khác để khuếch đại âm thanh và hình ảnh.

Lời kết

Hy vọng thông tin kiến thức ở trên sẽ giúp bạn giải đáp được transistor là gì? Và cách thức hoạt động, cũng như ứng dụng của chúng trong đời sống. Antshome luôn sẵn lòng cung cấp thêm các thông tin kiến thức hữu ích về điện nước cho bạn đọc. Bạn đọc có thể liên hệ với chúng tôi qua:

• Địa chỉ: 528/5/112 Điện Biên Phủ Phường 11 Quận 10, TP. HCM
• Giờ làm việc: 8:00AM – 9:00PM
• Hotline: 091.692.1080
• Email: support@antshome.vn
• Tiktok: https://www.tiktok.com/@antshome.vn
• Facebook: https://www.facebook.com/antshome.vn
• Instagram: https://www.instagram.com/antshome.vn/
• Youtube: https://www.youtube.com/c/ANTSHOMEYOURHOMEMAINTENANCETECHNICAL