Tranzito (hay transistor) là một linh kiện bán dẫn quan trọng, thường xuất hiện trong các mạch điện tử. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nó. Bài viết này của Sen Tây Hồ sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về tranzito, giúp bạn nắm vững kiến thức về linh kiện điện tử này.
Mục Lục
Tranzito là gì? Định nghĩa và vai trò
Tranzito, còn được gọi là transistor, là một linh kiện bán dẫn ba cực, đóng vai trò như một khóa điện tử hoặc bộ khuếch đại tín hiệu. Nhờ khả năng chuyển mạch và khuếch đại nhanh chóng, tranzito được ứng dụng rộng rãi trong các mạch điện tử tương tự như mạch khuếch đại, mạch tạo dao động, mạch điều khiển tín hiệu và mạch điều chỉnh điện áp.
Tranzito là linh kiện bán dẫn quan trọng trong điện tử.
Tên gọi “Transistor” xuất phát từ sự kết hợp của “Transfer” và “Resistor,” được John R. Pierce đặt vào năm 1948, thể hiện khả năng khuếch đại thông qua sự thay đổi điện trở của linh kiện này.
Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động của Tranzito
Để hiểu rõ hơn về tranzito, chúng ta cần tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó.
Cấu tạo của Tranzito
Tranzito bán dẫn được cấu tạo từ ba lớp bán dẫn ghép lại với nhau, tạo thành hai mối nối P-N. Tùy thuộc vào cách sắp xếp các lớp bán dẫn, chúng ta có hai loại tranzito:
- Tranzito NPN: Gồm hai lớp bán dẫn loại N (Negative) và một lớp bán dẫn loại P (Positive) xen giữa.
- Tranzito PNP: Gồm hai lớp bán dẫn loại P và một lớp bán dẫn loại N xen giữa.
Sơ đồ cấu tạo và ký hiệu của tranzito NPN và PNP.
Về cơ bản, tranzito có cấu trúc tương tự như hai diode đấu ngược chiều nhau, tạo thành một cấu trúc gọi là Bipolar Junction Transistor (BJT). Sở dĩ có tên gọi này là vì dòng điện chạy trong cấu trúc này bao gồm cả hai loại điện tích âm và dương (Bipolar nghĩa là hai cực tính).
Nguyên lý hoạt động của Tranzito
Tranzito hoạt động dựa trên việc điều khiển dòng điện chạy qua nó bằng một điện áp đặt vào vùng tiếp giáp (Junction), gọi là điện áp kích hoạt. Cách thức hoạt động cụ thể khác nhau giữa tranzito NPN và PNP:
- Tranzito NPN: Dòng điện chạy từ cực Collector (C) sang cực Emitter (E) khi có một dòng điện nhỏ chạy từ cực Base (B) sang cực Emitter.
- Tranzito PNP: Dòng điện chạy từ cực Emitter (E) sang cực Collector (C) khi có một dòng điện nhỏ chạy từ cực Base (B) ra khỏi cực Emitter.
Phân loại Tranzito phổ biến hiện nay
Dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động, tranzito được phân thành hai loại chính: NPN và PNP.
Tranzito NPN (trái) và PNP (phải) có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau.
Tranzito NPN
Tranzito NPN là loại tranzito có cấu tạo gồm một lớp bán dẫn loại P nằm giữa hai lớp bán dẫn loại N. Loại tranzito này thường được sử dụng rộng rãi trong các mạch khuếch đại, mạch điện dẫn và các ứng dụng công tắc điện tử. Đặc biệt, tranzito NPN thường được sử dụng trong công nghiệp điện tử để tạo ra các cổng logic (Logic gate) trong điện tử số.
Để tranzito NPN hoạt động và dẫn điện, cần phải có một điện thế kích hoạt phù hợp.
Tranzito PNP
Tranzito PNP là loại tranzito lưỡng cực, được cấu tạo từ hai lớp bán dẫn loại P bao quanh một lớp bán dẫn loại N. Tranzito PNP thường được kích hoạt khi cực Emitter được nối với nguồn dương và cực Collector được nối với đất.
Ký hiệu Tranzito theo tiêu chuẩn của các nước sản xuất
Ký hiệu của tranzito có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và tiêu chuẩn của từng quốc gia. Việc hiểu rõ các ký hiệu này giúp chúng ta dễ dàng nhận dạng và phân biệt các loại tranzito khác nhau.
Bảng tổng hợp ký hiệu tranzito theo các tiêu chuẩn quốc tế.
Ký hiệu Tranzito Nhật Bản
Tranzito do Nhật Bản sản xuất thường được ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C, D. Ví dụ: A1015, B688, C828, D718. Trong đó:
- A và B: Thường chỉ tranzito thuận PNP.
- C và D: Thường chỉ tranzito ngược NPN.
Các tranzito A và C thường có công suất nhỏ và tần số làm việc cao hơn, trong khi các tranzito B và D thường có công suất lớn và tần số làm việc thấp hơn.
Ký hiệu Tranzito Mỹ
Tranzito do Mỹ sản xuất thường được ký hiệu bằng 2N, ví dụ: 2N3055, 2N4073.
Ký hiệu Tranzito Trung Quốc
Tranzito do Trung Quốc sản xuất thường có ký hiệu bắt đầu bằng số 3, tiếp theo là hai chữ cái. Chữ cái đầu tiên cho biết loại tranzito (A, B là tranzito thuận; C, D là tranzito ngược), chữ cái thứ hai cho biết đặc điểm (X, P là bóng âm tần; A, G là bóng cao tần). Ví dụ: 3CP25, 3AP20.
Kết luận
Bài viết trên đã cung cấp những thông tin chi tiết về tranzito, bao gồm định nghĩa, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại và ký hiệu. Hy vọng rằng, với những kiến thức này, bạn có thể hiểu rõ hơn về linh kiện điện tử quan trọng này và áp dụng chúng vào công việc và học tập của mình một cách hiệu quả.