Transistör Çalışması, Karakteristiği
Transistörlerin Çeşitli Standartlara Göre Kodlanması Transistörler çeşitli gövde biçimlerinde ve teknik özelliklerde üretilirler. Gövde üzerinde üretici firma kodu, teknik özellikleri belirten kodlar ve transistörün bacakları ile ilgili bilgiler bulunur. Transistörlerin gövdesi üzerindeki bu kodlamalarda çeşitli standartlar kullanılır.
Avrupa (Pro Electron) Standardı
Bu tip kodlamada birinci harf transistörün yapımında hangi yarı iletken maddenin kullanıldığını belirtir. A :
Polikristal yarı iletken
İkinci harf transistörün cinsini ve kullanıldığı yeri belirtir.
Ses frekans ön yükselteç devrelerinde kullanılır.
AF (alçak frekans, ses frekans) düşük güçlü çıkış devrelerinde kullanılır.
Ses frekans (AF) güç transistörü
Yüksek frekanslı güçsüz transistör
Yüksek frekans güç transistörü
Işığa duyarlı devre elemanı (fototransistör vb.)
Küçük güçlü anahtarlama (switching) transistörü
Güçlü anahtarlama transistörü
Yüksek güçlü anahtarlama transistörü
Kodlamalarda üçüncü harf olarak kullanılan X, Y, Z harfleri transistörlerin endüstriyel amaçlı, profesyonel ve kaliteli olduğunu gösterir. Rakamlar ise diğer üretim bilgilerini verir.
ABD (EIA, Amerikan) Standardı
Kodlamaları 2N ile başlayan transistörler Amerikan standardındadır. Diğer ABD kodları ZN, CK dir. ABD standardına göre 1 diyot, 2 transistör, 3 FET ve 4 optokuplör anlamına gelir. ABD standartlarına göre 2 den sonra gelen N harfi transistörün yapımında silisyum kullanıldığını belirtir. N den sonra gelen sayılar ise firma tarafından verilmiş imalat seri numaralarıdır.
Kodlamanın 2S ile başladığı Japon standardında 0 fotodiyot, 1 diyot, 2 transistör - tristör anlamına gelir. S harfi de transistörün yapımında silisyum kullanıldığını belirtir. 2S ten sonra gelen harflerin anlamı ise şöyledir. A : PNP yüksek frekans transistörü F : Tristör B : PNP alçak frekans transistörü J : P kanallı JFET C : NPN yüksek frekans transistörü K : N kanallı JFET D : NPN alçak frekans transistörü M : Triyak Fototransistör
Dört bölge karakteristiklerinde, doğru akımda ve yüksüz olarak çalıştırılan transistörün giriş ve çıkış akımları ile gerilimleri arasındaki bağıntılara ait karakteristik eğrileri gözlemlenir.
Dört bölge karakteristik eğrilerinden yararlanılarak giriş direnci, çıkış direnci, akım kazancı, ve giriş-çıkış gerilim (zıt reaksiyon) bağıntısı bulunabilir. Bu değerler transistörün yapısıyla ilgili karakteristik değerlerdir. Dört bölge karakteristiğinin, transistör çıkışında yük direnci yokken çıkarılmasından dolayı bunlara kısa devre karakteristikleri de denir.
Resimde görülmekte olan dört bölge karakteristik eğrisinin bölgelerinden;
1. bölge VCE çıkış gerilimindeki değişime göre, IC çıkış akımındaki değişimi gösterir ve Rc= VCE / Ic bağıntısı ile çıkış direncini belirler. 2. bölge karakteristik eğrisi IB giriş akımındaki değişime göre, Ic çıkış akımındaki değişimi gösterir ve ß=Ic / IB bağıntısı ile akım kazancını belirler. 3. bölge karakteristik eğrisi VBE giriş gerilimindeki değişime göre, IB giriş akımındaki değişimi gösterir ve Rg=VBE/ IB bağıntısı ile Giriş direncini belirler. Son olarak 4. bölge karakteristik eğrisi VBE - VCE bağıntısı VBE giriş gerilimindeki değişime göre, VCE çıkış gerilimindeki değişim miktarını gösterir. Bu değişim, gerilim transfer oranı olarak tanımlanır.
Aslında bu iki gerilimin biri biri üzerinde önemli bir etkisi bulunmamaktadır.
Bu bilgiler daha çok teorik çalışmalar için gereklidir.
Transistörlerin üç önemli çalışma noktası; kesim noktası, doyum noktası ve aktif çalışma noktasıdır. Kesim (cut off) noktasında, transistörün beyz bacağında tetikleme yoktur ve kollektör ile emiter arasından akım geçmemektedir. Yani transistör yalıtkan durumdadır. Doyum (saturasyon, saturation) noktasında transistörün beyz bacağına uygulanan akım maksimum düzeydedir. Kollektör ile emiter arası iletkendir ve transistör taşıyabileceği en yüksek akımı iletmektedir. Aktif çalışma noktasında ise transistör sürekli kesim noktası ile doyum noktası arasında değişkenlik gösterecek biçimde çalışır. Transistörün Çalışmasını Etkileyen Unsurlar
Limit Değerlerinin Üzerine Çıkma (Aşırı Yükleme)
Her bir transistörün kataloglarda belirtilen bir akım, gerilim ve frekans limiti vardır. Bu limit değerleri transistörlerin dayanabileceği maksimum değerlerdir ve bu değerlerin üzerine çıkıldığında transistör dengesiz çalışmaya başlar, hatta bozulabilir.
Her transistör farklı bir frekans aralığında çalışır. Transistörler çalıştıkları frekans aralığına göre alçak frekanslı, yüksek frekanslı ve çok yüksek frekanslı transistörler (mikro dalga transistörleri) olarak sınıflandırırlırlar. Frekans yükseldikçe transistörün güç kazancı düşer. Bunun yanı sıra frekans yükseldikçe transistörün elektrotları arası kaçak kapasite de artar. Kaçak kapasite etkisini azaltmak için transistörün üretimi sırasında beyz yüzeyi mümkün olduğunca ince yapılarak beyz direnci arttırılır ve beyz  kollektör  emiter uçlarının duruş şekli değiştirilir. Buna ek olarak yüksek frekanslı transistörlere dördüncü bir bacak eklenir ve bu bacak montaj sırasında devrenin şasesine bağlanır.
Transistörler de diğer yarı iletken devre elemanları gibi sıcaklıktan olumsuz yönde etkilenir. Bunun sebebi sıcaklık arttığında transistörü oluşturan yarı iletkenlerde kovalent bağların bir kısmının bozulması sonucunda serbest hale geçen elektron sayısı artar ve çıkıştan alınan değerlerin değişmesine neden olur. Diğer yandan sıcaklığın artması kollektör sızıntı akımını da yükseltir.
Başta hassas transistörler ve entegreler olmak üzere elektronik devre elemanları dış manyetik alandan olumsuz etkilenir ve aşırı manyetik alanda yanlış çalışmaya başlarlar.
Transistörleri Ters Polarma
Transistörün ayaklarına uygulanan gerilimlerin ters yönde olması ve uygulanan gerilimin transistörün dayanabileceği maksimum gerilimin üstünde olması transistörün bozulmasına sebep olabilir. * Bu makale Robotiksistem tarafından hazırlanmıştır. Robotiksistem.com kaynak gösterilmek kaydıyla kullanılabilir.