Transistör Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır?

Bu yazımızda transistör nedir sorusu ile başlayarak, transistörün nasıl çalıştığını, yapısını çeşitli kaynaklardan derleyerek yazdık. İlk bilmemiz gereken şu ki transistörler, elektronik alanda çok önemli bir yeri kaplar. 1947 yılında geliştirilen transistörler ile elektronik alan hızlı bir gelişme kaydetti. Özellikle elektronik haberleşme alanında çok büyük atılımlar, transistör sayesinde oldu. Şuan kullandığımız bilgisayarlarımızda milyonlarca transistör bulunmakta ve onlar sayesinde bilgisayarlarımız gelişmektedir.

Transistör Nedir?

Transistör, teknik olarak bir gerilim ya da akım kaynağı ile başka bir akım yada gerilim kaynağını kontrol etmek için kullanılan elektronik devre elemanlarıdır. BJT ve FET’ler sıkça kullanılan transistörler olarak karşımıza çıkmaktadırlar. Akımla çalışanlar BJT sınıfına girerken, gerilimin oluşturduğu elektrik alanla çalışanlar ise FET sınıfına girerler. Tümleşik sayısal devrelerde daha çok FET kullanılır. Transistörler üç adet bacağa sahiptir. Bu bacaklar BJT’de Base, Emitter ve Collector olurken, FET’de Gate, Drain ve Source olarak bilinir. 

Transistörler, “Nokta temaslı” ve “Yüzey temaslı” transistörler, “Alaşım yöntemiyle” ve “Alaşımlı yayılma” yöntemiyle yapılan transistörler olmak üzere 4’e ayrılmaktadırlar.

Transistörler Nasıl Çalışır?

Transistörler çalışma bölgelerine göre incelenmektedir. Transistörün çalışma bölgeleri ise kesim, doyum ve aktif bölge olarak isimlendirilir. Transistör; anahtar işlevini, kesim ve doyum bölgelerinde gerçekleştirir. Özellikle sayısal sistemlerin tasarımında transistörün bu özelliğinden yararlanılır ve anahtar olarak kullanılır. Transistörün çok yaygın olarak kullanılan bir diğer özelliği ise yükselteç olarak kullanılmasıdır. Yükselteç olarak kullanılacak bir transistör aktif bölgede çalıştırılır.

Transistörün temel çalışma prensibini anlayabilmek için onu bir örnekte açıklamak yerinde olacaktır. Yukarıdaki resimde bir musluk görüyorsunuz. Bu muslukta suyun açıp-kapatmamıza yarayan ve aynı zamanda hızını ayarladığımız kulpuna BJT transistörün Base, FET transistörün ise Gate ucuna benzetelim. Kulpa uyguladığımız kuvveti şiddetiyle suyun (akım olarak düşünebilirsiniz) akıp akmayacağını ya da ne kadar hızla (akım şiddeti olarak düşünebilirsiniz) akacağını ayarlar.

Kulpa bir kuvvet uygulamadığımızda içindeki mekanik yapısından dolayı suyun (yani akımın) akmasına engel olur (elektronik olarak direnç gösterme olarak düşünebilirsiniz). Bu durumda suyun musluğa girdiği kısma BJT transitörlerde Collector, FET transistörlerde ise Source bacağı olduğunu düşünün. Suyun musluktan çıktığı kısım ise BJT’lerde Emitter, FET’lerde Drain bacağı olur. Suyun giderini de toprak olarak düşünebiliriz.

Transistörlerin İç Yapısında Neler Oluyor?

Transitörlerin çalışma mantığı yukarıda anlattığımız gibi basittir. Lakin iç yapısında gerçekleşen durumlar o kadar basit olmamaktadır. Transistörlerin çalışma yapısı kimya dersinde gördüğümüz atomlar arasındaki bağlar ile fizik dersinde gördüğümüz elektrik alan prensiplerine dayanmaktadır.

Transistör; anahtarlama, yükseltici vb. amaçlarda kullanılırlar. Her ne kadar farklı alanda kullanılsalar da transistörler, elektrik direncinin değişmesine göre çalışırlar. Yani Base akımı (BJT) yada Gate gerilimi (FET) olamadığı zaman Collector ile Emitter (BJT) veya Drain ile Source (FET) arasındaki direnç çok fazla olmaktadır. Direncin çok büyük olmasıyla da iki uç arasından “yaklaşık olarak hiç” akım geçemez. Lakin Base de küçük bir akım (BJT) veya Gate de küçük bir gerilim (FET) olduğunda Collector ile Emitter veya Drain ile Source arasındaki direnç çok küçük değere gelir. Böylelikle de akım geçer. Buradaki güzellik ise transistör küçük bir akımın ya da gerilimin yardımıyla büyük bir değere sahip akımı kontrol edebilir.

Transistör bir anahtar gibi davrandığında, giriş bağlantısına verilen küçük akımla, büyük bir değere sahip elektrik akımının devresini tamamlar. Aynı şekilde transistör, yükseltici olarak zayıf bir sinyali güçlendirebilir. Bu da zayıf bir sinyalin küçük bir elektrik akımı ya da gerilimi biçiminde girişe yani Base veya Gate ucuna uygulandığında, Collector’den Emitter’e (Source’dan Drain’e) büyük bir akımın geçmesine olanak sağlar. Böylelikle de çıkışımızdan güçlü bir sinyal elde etmiş oluruz.

Önerilen Yazı » Tristör Nedir? Nasıl Çalışır? Özellikleri Nelerdir?

Transistörün Bacakları

İki çeşit transistör yapısına göre iki çeşit bacak yapısı bulunmaktadır. NPN ve PNP yapılarına göre bacak yapısı değişmekte ve bağlantı noktaları da farklılaşmaktadır. Bu sebeple bu yapılara göre bağlantı şekillerini yukarıdaki resime bakarak rahatlıkla görebilirsiniz.

Teknoloji Projeleri Youtube Kanalımızdaki Son Videomuza Göz Atmış Mıydınız?