Uzun bir sürenin ardından Temel Devre Elemanları konusunun son başlığı olan Transistöriler ile karşınızdayım.  Dirençler, kondansatörler, bobinler ve diyotlardan bahsettik. Bu yazımızda da son temel devre elemanımız olan Transistörlerin çeşitlerinden, kutuplanması ve katolog değerlerinden bahsedeceğiz.

Çift Kutup Yüzeyli Transistörler (BJT)

BJT (Bipolar Junction Transistor) çift birleşim yüzeyli transistördür. Iki N, bir P maddesi ya da Iki P, bir P maddesinin birleşiminden oluşurlar. Girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır.

Transistörün Doğru ve Ters Kutuplanması
Transistör üç kutuplu bir devre elemanıdır. Devre sembolünde orta kutbu beyz (B), okun gösterdiği kutup emiter (E), diğer kutup ise kollektör(C) olarak adlandırılır. Beyz akımının şiddetine göre kollektör ve emiter akımları ayarlanır.

Transistorün çalışması için doğru yönde kutuplanması şartdır.

Not: Silisyum transistörler için B - E arası gerilim (Vbe) en az 0,7 V olması gerekir.

Transistörün Ters Kutuplanması
Beyz ve Emiter arasının ters kutuplanmasıyla transistör kesime gider. NPN transistörde beyz kutbu, emiter kutbuna göre daha alçak seviyede kutuplanacak olursa transistörün ters kutuplanması gerçekleşir.

Not: Transistör çalışmaya başladığında Ib (Beyz akımı), Ic (Kollektör akımı) ve Ie (Emiter akımı) olmak üzere üç akım oluşur.

Ie = Ib + Ic

Transistörlerin Yükselteç Olarak Kullanılması
Transistörlerin en önemli özelliği yükselteç olarak kullanılabilmesidir. Transistörün akım kontrollü akım kaynağı olarak çalışması neticesinde akım ve gerilim yükseltme işlemi gerçekleşir. Transistörün kuvvetlendirici olarak kullanılmasında en önemli iki parametresi Alfa ve Beta ’dır.

VRB = ? RB direnci üzerine düşen gerilim.
Ib= ?
Ic=?

Transistörün Anahtarlama Elemanı Olarak Kullanılması
Transistörlerin anahtarlama elemanı olarak kullanılması yaygındır. Transistörlerin anahtarlama elamanı olarak kullanırken dikkat edeceğimiz iki önemli nokta vardır: Kesim noktası ve doyum noktası.

Iyi bir anahtarlayıcı bu iki nokta arasında çok hızlı gidip gelebilmelidir. Diğer bir ifadeyle giriş düşük voltajda olduğu zaman çıkış yüksek voltaja çıkabilmeli, giriş yüksek
voltajda olduğu zaman çıkış düşük voltaja inebilmelidir.

• S anahtarı kapalıyken LED yanar.
• S anahtarı açıkken LED yanmaz.
• Beyz direnci (Rb), Kollektör direncinin (Rc) 10 katı seçilmesinin sebebi devreyi anahtar kapalı ve açıkken anında kesim ve doyma görülmektedir.

Transistörün ÇalışmaKararlılığını Etkileyen Usurlar

• Ortam sıcaklığı
• Beta değeri ve beyz akımı
• Bağlantı türü
• Çalışma noktası (Q noktası) stabilizasyonu
• Kılıf yapısı (SMD, plastik, metal vb.)
  

Transistörün Katolog Değeri
1) Gerilim Değeri:Vcb transistörün kollektör-beyz birleşme yüzeyine uygulanabilecek maksimum ters gerilimi gösterir.

Vce0, gerilim değeri ise, devrede beyz ucu açıkken, kollektör-emiter arasına uygulanabilecek maksimum gerilimi verir.

Veb, beyz-emiter diyoduna uygulanabilecek maksimum ters yön gerilimidir.

2) Akım Değeri: Transistörlerde, genellikle maksimum kollektör akımı verilmektedir

3) Maximum Güç Değeri: Transistörlerin harcayabilecekleri maksimum güç, katalog değeri olarak verilmektedir. Transistör üzerinde harcanabilecek maksimum güç Pdmax olarak gösterilir.

4) Beta Akım Kazancı:  Transistörlerin Beta akım kazançları da katalog değeri olarak verilmektedir

Alan Etkili Transistörler (FET)
FET (Field Effect Transistor) alan etkili transistör demektir.  JFET ve MOSFET olarak iki türe ayrılır. Transistör gibi üç ayaklı bir yarı iletken devre elemanıdır. Oluk (drain-D), kaynak (source-S) ve kapı (gate-G) olarak adlandırılan ayakları vardır. Kontrol ayağı olarak kapı ayağı kullanılır.

1) JFET’ler

Birleşim yüzeyli (junction) FET’tir. Kapı (G) ucuna uygulanan ters kutuplu gerilime göre oluk (D) ve kaynak (S) uçları arasından geçen akım kontrol edilir. Bu nedenle gerilim
kontrollü akım kaynağı gibi çalışır.

TV, video, kamera, bilgisayar, kesintisiz güç kaynağı, anten yükselteci, verici, alıcı vb. gibi hassas yapılı elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılır.

Özellikleri
•Giriş dirençleri transistörlere göre çok yüksektir.
•Radyasyon etkisi yoktur.
•Anahtar olarak kullanımları transistörlere göre daha kolaydır.
•Transistörlere göre daha az gürültülü çalışırlar.
•Sıcaklık değişimlerinden daha az etkilenirler.
•Gövde boyutları transistörlerden daha küçüktür.
•Yüksek frekanslı devrelerde kullanıma uygun yapıları vardır.
•Çalıştıkları frekans aralığı (bant genişliği) dardır.
•Transistöre benzer olarak N kanal ve P kanal olarak iki türü vardır.

2) MOSFET’ler

MOSFET’lerin de ayakları JFET’ler gibi adlandırılmakla beraber aralarında teknik farklılıklar vardır. Kapı bölgesi gövdeden tamamen yalıtılmıştır. Bu sebeple giriş empedansları JFET’lerden de çok daha fazladır. Entegre yapımında ve hassas elektronik devrelerin üretiminde kullanılmaktadır. Bilgisayar teknolojilerinde yaygın olarak kullanılır.

MOSFET’lerin kapı ucundaki silisyum oksit tabakası insan bedenindeki statik elektrikten etkilenip delinebilir. Bu denenle MOSFET’lerle çalışırken daha fazla dikkat etmek gerekir. Bu devre elemanlarının lehimlenmesinde topraklı ve düşük güçlü havyalar kullanılmalıdır.

Bu yazımız ile Temel Devre Elemanları konumuzun sonuna gelmiş olduk. Bundan sonraki yazılarımızda daha çok uygulamalı anlatımlar yapacağız. Diğer konularda görüşmek üzere...

Ertan GÜVEN