Transistor – Wikipedia Tiếng Việt

Transistor
Một số transistor
Loại	Chủ động
Phát minh	John Bardeen, Walter Brattain, William Shockley, 1947
Chân	3 cực C-B-E, D-G-S, hoặc hơn
Ký hiệu điện
Transistor BJT, JFET và MOS

Transistor hay bóng bán dẫn là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử.

Transistor nằm trong đơn vị cơ bản tạo thành một cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác. Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên các transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động. Transistor cũng được kết hợp thành mạch tích hợp (IC), có thể tích hợp tới một tỷ transistor trên một diện tích nhỏ.

Cũng giống như diode, transistor được tạo thành từ hai chất bán dẫn điện. Khi ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được một PNP Transistor. Khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được một NPN Transistor.

Tên gọi Transistor là từ ghép trong tiếng Anh của "Transfer" và "resistor", tức điện trở chuyển đổi, do John R. Pierce đặt năm 1948 sau khi nó ra đời.[1] Nó có hàm ý rằng thực hiện khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở, khác với khuếch đại đèn điện tử điều khiển dòng qua đèn thịnh hành thời kỳ đó.

Phân loại

[sửa | sửa mã nguồn]

• NPN
• PNP

Phân biệt các loại transistor PNP và NPN ngoài thực tế. Transistor Nhật Bản: thường ký hiệu là A..., B..., C..., D... Ví dụ A564, B733, C828, D1555 trong đó các transistor ký hiệu là A và B là transistor thuận PNP còn ký hiệu là C và D là transistor ngược NPN. các transistor A và C thường có công suất nhỏ và tần số làm việc cao còn các transistor B và D thường có công suất lớn và tần số làm việc thấp hơn.

Transistor sản xuất theo công nghệ của Mỹ thường ký hiệu là 2N... ví dụ 2N3055, 2N3904 vv...

Transistor do Trung quốc sản xuất: Bắt đầu bằng số 3, tiếp theo là hai chữ cái. Chữ cái thứ nhất cho biết loại bóng: Chữ A và B là bóng thuận, chữ C và D là bóng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm: X và P là bóng âm tần, A và G là bóng cao tần. Các chữ số ở sau chỉ thứ tự sản phẩm. Thí dụ: 3CP25, 3AP20 vv..

Ứng dụng

[sửa | sửa mã nguồn]

Sự hữu ích thiết yếu của transistor xuất phát từ khả năng sử dụng một tín hiệu nhỏ được đặt một cực của nó để điều khiển một tín hiệu lớn hơn ở các cực còn lại. Tính chất này được gọi là Gain. Nó có thể tạo ra tín hiệu đầu ra mạnh hơn, điện áp hoặc dòng điện, tỷ lệ với tín hiệu đầu vào; Có nghĩa là, nó có thể hoạt động như bộ khuếch đại. Ngoài ra, transistor có thể được sử dụng để bật hoặc tắt dòng điện trong một mạch như là một khóa điện tử.

Có hai loại transistor, có sự khác biệt nhỏ trong cách chúng được sử dụng trong một mạch. Một transistor lưỡng cực (ký hiệu BJT) có các chân Base (cực nền), Collector (cực thu) và Emitter (cực phát). Một dòng điện nhỏ được đặt vào cực Base (với transistor NPN dòng điện đi qua cực B và cực E) có thể điều khiển hoặc chuyển đổi một dòng điện lớn giữa cực Emiter và cực Collector. Đối với transistor hiệu ứng trường (FET), các chân kết nối có tên là Gate (cực cửa hay cực cổng), Source (cực nguồn) và Drain (cực máng hay cực cống). Nếu điện áp được đặt vào chân Gate có thể điểu khiển dòng điện giữa Source và Drain.

Hình ảnh cạnh bên mô tả một mạch điện sử dụng transistor lưỡng cực NPN. Điện tích sẽ lưu chuyển giữa các cực Emitter và Collector và phụ thuộc vào dòng điện đặt vào ở cực Base. Bởi vì kết nối giữa base và emitter hoạt động giống như cách mắc 2 diode, do đó Vout luôn phụ thuộc vào Vin.

Transistor làm công tắc

[sửa | sửa mã nguồn]

Các transistor thường được sử dụng trong các mạch số như các khóa điện tử có thể ở trạng thái "bật" hoặc "tắt", cho cả các ứng dụng năng lượng cao như chế độ chuyển mạch nguồn điện và cho các ứng dụng năng lượng thấp như các cổng logic số. Các thông số quan trọng cho ứng dụng này bao gồm chuyển mạch hiện tại, điện áp xử lý, và tốc độ chuyển đổi, đặc trưng bởi thời gian của sườn lên và sườn xuống.

Transistor dùng để khuếch đại

[sửa | sửa mã nguồn]

Bộ khuếch đại chung cực phát hay chung emiiter được thiết kế như hình bên. khi có một sự thay đổi tín hiệu điện áp ở V i n {\displaystyle V_{in}} , làm thay đổi cường độ dòng điện đi qua cực B; Với các đặc tính khuếch đại dòng điện của transistor, chỉ cần dao động nhỏ ở V i n {\displaystyle V_{in}} transistor sẽ khuếch đại sự thay đổi đó và xuất tín hiệu ra ở cực C hay V o u t {\displaystyle V_{out}} .

Mỗi transistor có thể có nhiều cách mắc khác nhau, tùy thuộc vào chức năng như dùng để khuếch đại dòng, khuếch đại điện áp hay cả hai.

Từ đài Radio, điện thoại di động đến TV, hầu hết các sản phẩm đều có bộ khuếch đại âm thanh, hình ảnh, truyền dẫn vô tuyến, và xử lý tín hiệu. Bộ khuếch đại âm thanh tín hiệu rời rạc đầu tiên chỉ cung cấp vài trăm miliwatts, nhưng công suất âm thanh dần dần gia tăng lên với chất lượng và cấu trúc transistor tốt hơn.

Ngày nay, transistor bán dẫn có công suất lên đến vài trăm watt và giá cũng rẻ hơn trước.

Phương thức hoạt động

[sửa | sửa mã nguồn]

• Transistor hoạt động được nhờ đặt một điện thế một chiều vào vùng biên (junction). Điện thế này gọi là điện thế kích hoạt (bias voltage)
• Mỗi vùng trong transistor hoạt động như một diode. Vì mỗi transistor có hai vùng và có thể kích hoạt với một điện thế thuận hoặc nghịch. Có tất cả bốn cách thức (mode) hoạt động cho cả hai PNP hay NPN Transistor.

Cách thức hoạt động (Operating Mode)	EBJ	CBJ
Phân cực nghịch Cut-Off	Nghịch (Reverse)	Nghịch (Reverse)
Phân cực thuận nghịch Active	Thuận (Forward)	Nghịch (Reverse)
Phân cực thuận Saturation	Thuận (Forward	Thuận (Forward)
Phân cực nghịch thuận Reverse-Active	Nghịch (Reverse)	Thuận (Forward)

• Phân cực thuận nghịch (The Active mode) dùng cho việc khuếch đại điện thuận
• Phân cực nghịch thuận (Reverse-Active) dùng cho việc khuếch đại điện nghịch
• Vùng (The Cut-Off) and (Saturation) modes dùng như công tắc (switch) và biểu hiện trạng thái 1,0 trong điện số.

So sánh với đèn điện tử chân không

[sửa | sửa mã nguồn]

Trước khi transistor ra đời, đèn điện tử chân không là linh kiện chính dùng để khuếch đại tín hiệu

Ưu điểm

[sửa | sửa mã nguồn]

Với những ưu điểm sau transistor đã dần dần thay thế đèn điện tử trong hầu hết các ứng dụng:

• Không có bộ phận làm nóng cathode, giảm điện năng tiêu thụ, loại bỏ độ trễ khi chờ đèn khởi động, không chứa chất độc ở cathode.
• Kích thước và trọng lượng nhỏ giúp giảm kích cỡ sản phẩm.
• Transistor có thể được thu nhỏ cỡ nano mét và được tích hợp trong IC hay các vi mạch.
• Hoạt động ở mức điện áp thấp có thể sử dụng với pin tiểu
• Hiệu suất cao, thường được sử dụng trong các ứng dụng ít năng lượng.
• Độ tin cậy và tuổi thọ cao, transistor có tuổi thọ hơn 50 năm. không giống như đèn chân không hiệu suất giảm dần theo thời gian.
• Linh kiện bán dẫn được thiết kế linh động, nhỏ gọn
• Ít bị sốc, vỡ khi rơi hoặc va chạm.

Hạn chế

[sửa | sửa mã nguồn]

• Transistor vẫn có thể bị "già" và hoạt động kém đi theo thời gian.
• Khi hoạt động ở công suất lớn và tần số cao thì đèn chân không tốt hơn transistor bán dẫn.
• Do transistor làm từ chất bán dẫn nên rất dễ "chết" do sốc điện, sốc nhiệt
• Transistor nhạy cảm với tia bức xạ và tia vũ trụ (Phải dùng kèm chip bức xạ đặc biệt cho các thiết bị tàu vũ trụ);
• Đèn chân không khi khuếch đại tạo ra rất ít nhiễu và sóng hài, tạo ra âm thanh "sạch" khi nghe nhạc nên được rất nhiều người chơi âm thanh ưa chuộng.

Xem thêm

[sửa | sửa mã nguồn]

• Linh kiện bán dẫn

Tham khảo

[sửa | sửa mã nguồn]

1. ^ "Transistor". American Heritage Dictionary (3rd ed.). Boston: Houghton Mifflin. 1992.

Liên kết ngoài

[sửa | sửa mã nguồn] Wikiquote có bộ sưu tập danh ngôn về: Transistor

• Tư liệu liên quan tới Transistors tại Wikimedia Commons

x t s Linh kiện điện tử
Linh kiện bán dẫn	Diode DIAC Tuyết lở Ổn dòng (CLD, CRD) LED OLED PIN Laser Quang Schottky Shockley Step recovery Quadrac Thyristor SCR TRIAC Trisil Tunnel Zener Transistor Lưỡng cực BJT Đơn nối UJT (Khuếch tán • Lập trình PUT) Đa cực Darlington Photo Trường FET JFET ISFET FinFET IGBT IGFET CMOS BiCMOS MESFET MOSFET FGMOS MuGFET LDMOS NMOS PMOS VMOS Màng mỏng TFT Hữu cơ (OFET • OLET) Sensor (Bio-FET • ChemFET) Khác Mạch lượng tử Memistor Memristor Photocoupler Photodetector Solaristor Trancitor Varactor Varicap Vi mạch IC
Ổn áp	Bơm điện tích Boost Buck Buck–boost Ćuk Ổn áp Switching Low-dropout SEPIC Split-pi Tụ Sw.
Đèn vi sóng	BWO Magnetron CFA Gyrotron Cảm ứng IOT Klystron Maser Sutton Sóng chạy TWT
Đèn điện tử, tia âm cực	Audion Compactron Acorn Nhân quang điện Diode Barretter Nonod Nuvistor Pentagrid (Hexode, Heptode, Octode) Pentode Đèn quang điện (Phototube) Tetrode tia Tetrode Triode Van Fleming Lệch tia Charactron Iconoscope Mắt thần Monoscope Selectron Storage Trochotron Video camera Williams
Đèn chứa khí	Cathode lạnh Crossatron Dekatron Ignitron Krytron Van thủy ngân Neon Thyratron Trigatron Ổn áp
Hiển thị	Nixie 7 thanh Đa đoạn LCD Ma trận điểm Đĩa lật
Điều chỉnh	Chiết áp Chiết áp số Tụ biến đổi Varicap
Thụ động	Biến áp Đầu nối (Audio và video • Nối nguồn • Nối RF) Lõi Ferrit Cầu chì Điện trở (Trở quang • Trở nhiệt) Chuyển mạch Varistor Dây Dây Wollaston
Điện kháng	Tụ điện Cộng hưởng gốm Dao động tinh thể Cuộn cảm Parametron Relay (Reed • Thủy ngân)

x t s Máy móc
Máy cơ đơn giản	Mặt phẳng nghiêng Đòn bẩy Ròng rọc Screw Nêm Wheel and axle
Đồng hồ	Đồng hồ nguyên tử Chronometer Đồng hồ quả lắc Quartz clock
Máy nén khí và Máy bơm	Vít Archimedes Eductor-jet pump Hydraulic ram Máy bơm Trompe Bơm chân không
ECE	Động cơ hơi nước Động cơ Stirling
ICE	Động cơ tuốc bin khí Reciprocating engine Rotary engine Nutating disc engine
Linkages	Pantograph Peaucellier-Lipkin
Tua bin	Động cơ tuốc bin khí Động cơ phản lực không khí Tựa tuốc-bin Động cơ tuốc bin hơi nước Tuốc bin nước Turbine gió Cối xay gió
Aerofoil	Buồm Wing Rudder Flap Propeller
Điện tử	Đèn điện tử chân không Transistor Diode Điện trở Tụ điện Cuộn cảm
Xe	Ô tô
Miscellaneous	Mecha Robot Máy nông nghiệp Seed-counting machine Máy bán hàng Đường hầm gió Check weighing machines Riveting machines
Springs	Spring_(device)

x t s Viễn thông (tổng quát)
Lịch sử	Đèn hiệu Phát thanh Hệ thống bảo vệ cáp Truyền hình cáp Vệ tinh thông tin Mạng máy tính Nén dữ liệu Định dạng mã hóa âm thanh Biến đổi cosin rời rạc Nén ảnh Định dạng mã hóa video Phương tiện truyền thông kỹ thuật số Internet video Dịch vụ lưu trữ video Phương tiện truyền thông mạng xã hội Phương tiện truyền phát trực tiếp Trống Định luật Edholm Máy điện báo Fax Máy đo điện tâm đồ Máy điện báo thủy lực Thời đại Thông tin Cách mạng thông tin Lịch sử Internet Truyền thông đại chúng Lịch sử điện thoại di động Điện thoại thông minh Thông tin quang Điện báo quang học Máy nhắn tin Photophone Điện thoại di động trả trước Lịch sử phát thanh Điện thoại vô tuyến Vệ tinh thông tin Semaphore Chất bán dẫn Linh kiện bán dẫn MOSFET Transistor Tín hiệu khói Viễn thông Điện báo Máy điện thoại (teletype) Điện thoại The Telephone Cases Truyền hình Truyền hình kỹ thuật số Truyền hình Internet Cáp thông tin liên lạc tàu ngầm Videotelephony Ngôn ngữ huýt sáo Cách mạng không dây
Người tiên phong	Nasir Ahmed Edwin Howard Armstrong Mohamed M. Atalla John Logie Baird Paul Baran John Bardeen Alexander Graham Bell Tim Berners-Lee Jagadish Chandra Bose Walter Houser Brattain Vinton Cerf Claude Chappe Yogen Dalal Donald Davies Thomas Edison Lee de Forest Philo Farnsworth Reginald Fessenden Elisha Gray Oliver Heaviside Erna Schneider Hoover Harold Hopkins Bob Kahn Dawon Kahng Cao Côn Narinder Singh Kapany Hedy Lamarr Innocenzo Manzetti Guglielmo Marconi Robert Metcalfe Antonio Meucci Jun-ichi Nishizawa Radia Perlman Alexander Stepanovich Popov Johann Philipp Reis Claude Shannon Henry Sutton Nikola Tesla Camille Tissot Alfred Vail Charles Wheatstone Vladimir K. Zworykin
Môi trường	Cáp đồng trục Truyền thông sợi quang Sợi quang học Giao tiếp quang trong không gian tự do Giao tiếp phân tử Sóng vô tuyến Wireless Đường dây truyền tải Mạch truyền dữ liệu Mạch viễn thông
Ghép kênh	Nhiều quyền truy cập phân chia theo không gian Ghép kênh phân chia tần số Ghép kênh phân chia thời gian Ghép kênh phân chia-phân cực Ghép kênh xung góc quỹ đạo Đa truy cập phân chia theo mã
Khái niệm	Giao thức truyền thông Mạng máy tính Truyền dữ liệu Lưu trữ và chuyển tiếp Thiết bị viễn thông
Loại mạng	Mạng thiết bị di động Ethernet ISDN Mạng cục bộ Điện thoại di động Mạng thế hệ mới Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Mạng vô tuyến Mạng truyền hình Điện tín UUCP Mạng diện rộng Mạng không dây Mạng khu vực Internet Mạng nano
Mạng đáng chú ý	ARPANET BITNET CYCLADES FidoNet Internet Internet2 JANET NPL network Usenet

x t s Công nghệ và các khái niệm liên quan
Các công nghệ chính Các nhu cầu thiết yếu Nông nghiệp Thuần hóa Ghép cây Động vật lao động Quần áo Máy may Nấu ăn Bia Bánh mì Phô mai Xay Rượu vang Bảo quản thực phẩm Gốm sứ Vệ sinh Hệ thống ống nước Nhà vệ sinh Công cụ / Thiết bị Lưỡi dao Búa Cái cày Nêm Vũ khí Súng Xã hội Kế toán Tính toán Bàn tính Lịch Mật mã học Ổ khóa và chìa khóa Tiền tệ Tiền giấy Tiền xu Nhạc cụ Máy hát (Phonograph) Đồ chơi Trò chơi Trò chơi điện tử Chữ viết Sách Bản đồ Máy in Máy đánh chữ Xây dựng Cống dẫn nước Kênh đào Thủy lợi Vòm cung Cầu Tòa nhà Công sự Nền móng Giàn giáo Tháp Đập nước Hộp chìm Thợ đá xây dựng Đường Đường hầm Giao thông Máy bay Khí cầu Máy bay Thủy phi cơ La bàn Thang máy Cưỡi ngựa Bàn đạp Động cơ phản lực Tên lửa Phương tiện cơ giới Đường sắt Tàu hỏa Bộ thiết bị lặn (Scuba) Tàu vũ trụ Vệ tinh Trạm vũ trụ Bộ đồ vũ trụ Tàu thủy Thuyền buồm Tàu biển Tàu ngầm Sản xuất In 3D Thủ công mộc Đúc Ép phun Đúc khuôn sáp Sản xuất hàng loạt Dây chuyền lắp ráp Các bộ phận thay thế Máy công cụ Hàn Máy đơn giản Trục xe Vòng bi Vòng bi cầu Dây đai Xích Đòn bẩy Máy bắn đá Cần trục Gàu tát nước Liên kết Cam Bộ ly hợp Liên kết bốn thanh Pít-tông Bánh răng thanh răng Con lắc Vít Vít Archimedes Chân vịt Lò xo Van Bánh xe Ròng rọc Bánh đà Bánh răng Bàn xoay làm gốm Ròng rọc Cánh Máy móc Máy móc nông nghiệp Thiết bị gia dụng Máy rửa chén Máy giặt Động cơ Động cơ điện Động cơ đốt trong Tua-bin Bánh xe nước Cối xay gió Thiết bị hạng nặng Máy thủy lực Xi-lanh thủy lực Bộ chia thủy lực Máy bơm Cơ chế Đồng hồ Vi sai (thiết bị cơ khí) Bánh răng hành tinh Khớp đỡ Con quay hồi chuyển Cơ chế Whippletree Vi cơ điện tử (MEMS) Khí nén Máy nén Máy khoan phá bê tông Súng tán đinh Bơm chân không Rô-bốt Cánh tay rô-bốt Cơ chế chân Phát triển năng lượng Kiểm soát lửa Lò than Lò nướng Tích trữ năng lượng Pin điện Năng lượng địa nhiệt Bộ trao đổi nhiệt Bơm nhiệt Công nghệ hạt nhân Năng lượng hạt nhân Vũ khí hạt nhân Khai thác dầu Khai thác dầu bằng phương pháp thủy lực (Fracking) Làm lạnh Điều hòa không khí Tủ lạnh Năng lượng mặt trời Pin quang điện Vật liệu Xi măng Bê tông Gốm sứ Gạch Đá mảnh Kính Xây dựng bằng đá Luyện kim Nhôm Đồng thiếc Rèn sắt Thép Vật liệu nano Giấy Nhựa Đất nện Tái chế Cao su Lưu hóa cao su Dệt may Khung cửi Guồng quay sợi Công nghệ sinh học Kiểm soát sinh sản Truyền máu Nha khoa Kỹ thuật di truyền Chỉnh sửa gen CRISPR Xét nghiệm gen PCR Bệnh viện Chẩn đoán hình ảnh y tế Thuốc men Gây mê Thuốc kháng sinh Chi giả Phẫu thuật Vắc xin Hóa học Chất tẩy rửa Xà phòng Thuốc nhuộm Chất nổ Dynamite Pháo hoa Thuốc súng TNT Phân bón Quy trình Haber Đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm Thuốc trừ sâu Chất tạo màu Quá trình tách Sắc ký Chưng cất Lọc Máy quang phổ Tổng hợp hóa học Điện từ học Nam châm điện Laser Đĩa quang học Thấu kính Kính mắt Lưu trữ từ tính Lò vi sóng Gương Sợi quang học Thiết bị quang học Kính hiển vi Kính thiên văn Máy gia tốc hạt Nhiếp ảnh Máy ảnh Phim điện ảnh Radar Viễn thông Điện thoại di động Radio Điện báo Điện thoại Truyền hình Điện lực Mạch điện AC Cầu dao điện DC Lưới điện Cầu chì Máy phát điện Công tắc Máy biến áp Đèn điện Đèn huỳnh quang Bóng đèn sợi đốt Đèn LED Đèn neon Điện tử Tụ điện Bảng mạch Điện trở Cuộn cảm Bóng đèn chân không Cột thu lôi Đồng hồ vạn năng Máy hiện sóng Siêu dẫn Diode Mạch tích hợp Transistor Siêu dẫn Máy tính Trí tuệ nhân tạo Phần cứng máy tính CPU GPU Modem Bo mạch chủ Chuột máy tính RAM Router Lưu trữ Màn hình cảm ứng Mạng máy tính Mô hình Client-Server Email Internet Peer-to-peer Mạng xã hội World Wide Web Ngôn ngữ lập trình Phần mềm Trình biên dịch Cơ sở dữ liệu GUI Phần mềm đồ họa Hệ điều hành Bảng tính Trình duyệt web Trình xử lý văn bản
Quan điểm Phê bình Công nghệ phù hợp Công nghệ thấp Luddite Tân Luddite Nguyên tắc phòng ngừa Công nghệ sinh thái Công nghệ môi trường Công nghệ sạch Thiết kế bền vững Kỹ thuật bền vững Chính sách & chính trị Chính quyền bằng thuật toán Sở hữu trí tuệ Bằng sáng chế Bí mật thương mại Công nghệ thuyết phục Chính sách khoa học Chiến lược công nghệ Đánh giá công nghệ Chủ nghĩa công nghệ hiện thực Tiến bộ công nghệ Nghiên cứu về tương lai Dự báo công nghệ Chủ nghĩa không tưởng công nghệ Phong trào kỹ trị Điểm kỳ dị công nghệ Chủ nghĩa siêu nhân Nghiên cứu Sự khuếch tán đổi mới Chuyển giao công nghệ Lịch sử Thời gian của các phát minh lịch sử Triết học Xây dựng xã hội của công nghệ Định mệnh công nghệ Mô hình chấp nhận công nghệ
Các khái niệm liên quan Khoa học ứng dụng Nông học Kiến trúc Xây dựng Kỹ thuật Giám định tư pháp Lâm nghiệp Hậu cần Y học Khai thác mỏ Định vị Khảo sát Đổi mới Thiết kế Công nghệ cao Phát minh Công nghệ trưởng thành Nghiên cứu và phát triển Sự hội tụ công nghệ Chu kỳ công nghệ
Thể loại Đề cương Cổng thông tin

Cơ sở dữ liệu tiêu đề chuẩn
Quốc tế	GND FAST
Quốc gia	Hoa Kỳ Pháp BnF data Nhật Bản Cộng hòa Séc Israel
Khác	Yale LUX