TRANSİSTÖRÜN ANAHTAR OLARAK KULLANILMASI

Güncelleme 15/06/2020

a) Transistörün çalışma bölgeleri ve kullanım alanlarının açıklanması :

Transistör elektronikte kullanılan en önemli elemanlardan biridir. Kullanıldığı yerleri birkaç madde altında sınırlamak zordur. Genel olarak, işlevi açısından yükseltme, anahtarlama, tamponlama vb amaçlar için kullanıldığını söyleyebiliriz.
Transistörde üç çalışma bölgesi vardır. Bunlar kesim, aktif ve doyum bölgeleridir. Kesim bölgesinde transistör yalıtım durumundadır. Aktif bölge akım yükseltme işlevini gerçekleştirdiği bölgedir. Doyum ise sabit ve maximum akım değerinde çalıştığı durumdur.

b) Transistörün kesimdeki gerilim ve akım değerinin açıklanması:

Kesim durumunda Ib ve Ic akımları sıfır olmaktadır. Bu yüzden Rc direnci üstüne düşen gerilim VRc = 0 x Rb = 0 volt olur. Yani V2 geriliminin tamamı Transistörün kollektör ile emiteri arasında görülür. Beyz ile emiter arasında gerilim gözükmez, çünkü kesim durumunda beyz’e voltaj uygulanmaz.

c) Transistörün doyumdaki gerilim ve akım değerinin açıklanması: 

Transistöre uygulanan V2 gerilimi ile Rc direnci üstüne düşen gerilim birbirine eşit olduğu durumda transistör doyumda çalışır. Bu durumda kollektörden Icmax akımı geçer ve değeri V2 / Rc ‘ye eşit olur. Kollektör emiter voltajı ise sıfırdır. Transistör iletimde olduğu için baz emiter voltajı yaklaşık 0,7 volt’tur. Baz akımı Icmax’ın B’ya bölünmesinden hesaplanır. Baz akımı doyum değerinden sonra arttırılsa bile Ic akımı Icmax değerinde sabit kalır.

d) Transistörlerin anahtar elemanı olarak üstünlüklerinin açıklanması:

Avantajları:
1) Hızlı çalışırlar.
2) Gürültüsüz çalışırlar.
3) Ark (kıvılcım) aralığı bulunmaz.
4) Periyodik bakıma ihtiyaç göstermezler.

Dezavantajları:
1) Isıdan ve elektriki gürültüden etkilenirler
2) Kumanda devreleri ve güç devreleri birbirinden bağımsız değildir.

e) Transistörün anahtar olarak kullanımı ile ilgili örnek problemlerin çözülmesi:

Örnek 1: Şekildeki devrede transistörü doyuma getiren en küçük beyz akımını bulunuz?

Icmax = V2/Rc = 12 / 5K = 2,4 mA

Ib = Icmax / B = 2,4 / 50 = 48 uA

Örnek 2: Beta değeri 100 olan bir transistörün beyzine 25uA akım verilmektedir. V2 voltajı 12 V ve Rc direncinin değeri 6K ise bu tansistörün hangi bölgede çalıştığını bulunuz?

Eğer B x Ib > Icmax ise transistör doyum bölgesindedir.

Icmax = V2/Rc = 12 / 6K = 2 mA

B . Ib = 100 . 25uA = 2,5 mA bu değer Icmax’tan büyük olduğu için transistör doyum bölgesinde çalışmaktadır.