ساختار و ساختمان داخلی ترانزیستور های دو پیوندی یا BJT در (برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته : ساختمان داخلی ترانزیستور های اثر میدان در مقایسه با ترانزیستور های دو پیوندی یا BJT ،ساده تر است و مقاومت ورودی بسیار زیاد (در حدود ١٠ MΩ تا ١٠٠٠ MΩ ) دارند.ترانزیستور های اثر میدان با ولتاژ کنترل میشوند و در ساختمان داخلی آنها فقط دو نوع نیمه هادی به کار میرود، به همیـن علت این تـرانزیستور ها را «تک پیـونـدی» (Transistor unijunction ) یا یک قطبی میگویند.
ترانزیستور های معمولی به دلیل ساختار فیزیکی خاصی که دارند ترانزیستور های دو پیوندی یا BJT نامیده میشوند و عناصری هستند که جریان را کنترل میکنند به زبانی دیگر جریان (پایه بیس )ترانزیستور جریان کلکتور را کنترل میکند. البته در BJT تغییر ولتاژ بیس _ امیتر نیز میتواند (I_B) را تغییر داده و سرانجام IC کنترل شود. برای برقراری جریان در اتصال کلکتور، باید جریان (بیس) به اندازه ای باشد که بتواند به طور کامل بر پتانسیل سد پیوند بیس امیتر غلبه کند و آن را بشکند. وجود جریان ورودی زیاد در ترانزیستور BJT باعث میشود که مقاومت ورودی ترانزیستور های دو پیوندی ً نسبتا کم باشد به طوری که مقاومت ورودی حتی در آرایش کلکتور مشترک، از چند صد هزار اهم تجاوز نکند. بنابراین هنگامی که میخواهیم سیگنال منبعی با مقاومت داخلی بسیار زیاد ( مثلا حدود چند مگا اهم) را تقویت کنیم نمیتوانیم ترانزیستور BJT را در طبقه اول تقویت کننده به کار ببریم زیرا مقاومت ورودی کم آن باعث بارگذاری میشود.
در ترانزیستور های دو پیوندی یا BJT چنان که از نام اش پیدا است، پایهٔ کنترلی، جریانی مصرف نمی‌کند و تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه رسانا، جریان عبوری از FET کنترل میشود. از همین روی ورودی این مدار هیچ اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمی‌گذارد و امپدانس بسیار بالایی دارد. عمده تفاوت ماسفت با ترانزیستور های دو پیوندی یا BJT در این است که گیت ترانزیستور های ماسفت توسط لایه‌ای از اکسید سیلیسیم SiO از کانال مجزا شده است. به این دلیل به ماسفتها فِت با گیت مجزا به انگلیسی: IGFET ، Insulated Gate FET نیز گفته میشود. مدار های مجتمع بر پایهٔ فناوری ترانزیستور های اثر میدان MOS، را می توان بسیار ریزتر و ساده تر از مدار های مجتمع بر پایهٔ ترانزیستور های دو قطبی ساخت، بی آن که حتی در مدار ها و تابع های پیچیده و مقیاس‌های بزرگ نیازی به مقاومت، دیود، یا دیگر قطعه های الکترونیکی داشته باشند. همین ویژگی، تولید انبوه آن ها را آسان می کند، چندان که هم اکنون بیش‌تر از ۸۵ درصد مدار های مجتمع، بر پایهٔ فناوری MOS طراحی و ساخته می شوند.ترانزیستور های MOS، بسته به کانالی که در آن ها شکل می‌گیرد، NMOS یا PMOS نامیده میشوند. در آغاز کار، PMOS ترانزیستور پر کاربرد تر در فناوری MOS بود. اما از آن جا که ساختن NMOS آسان تر است و مساحت کم تری هم می گیرد، از PMOS پیشی گرفت. بر خلاف ترانزیستور های دو قطبی، در ترانزیستور های MOSFET، جریان نتیجهٔ شارشِ تنها یک حامل (الکترون یا حفره) در میان پیوندها است و از این رو، این ترانزیستور ها را ترانزیستور های دو پیوندی یا BJT هم می نامند.
نویسنده: دکتر (افشین رشید )