Sayfa 21

Yüksek ve çok yüksek frekanslarda çalışabilen transistörler, güç transistörleri ve bu ikisinin bileşiminden oluşan yüksek hızlı güç transistörleri (hızlı anahtarlama ya da tetikleme yapabilen transistörler). Bu transistörler TTL olarak bildiğimiz ve lojik ailesinin en tanınan entegrelerinde kullanılırlar. Güç transistörlerinde, transistörden geçen akım ve dolayısıyla transistör üstünde harcanan güç sadece katkı elemanları kullanılmak suretiyle ancak belli bir seviyeye kadar arttırılabilir. Daha yüksek güçler için kılıf ve yarı iletken dizilimi düzenlemesine gidilir. Örneğin yüksek güçler için oldukça büyük metal kılıflar tasarlanmıştır. Bu kılıflar teknik resim olarak ölçülendirilmiştir ve belli standartları vardır ayrıca kılıfa konulacak transistörlerin bacak dizilimleri de bellidir. Bipolar transistörlerin giriş empedanslarının düşük olması, ısıl sürüklenmeye yatkın olmaları değişik transistör tiplerinin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. FET (Field Effect Transistor) dediğimiz çok yüksek giriş empedansına sahip (10^12 ohm) transistörler geliştirilmiştir. Bunların bacak yapıları ise şu şekilde farklılaşmıştır. Bipolar transistördeki baza karşılık gelen geyt (gate), kollektöre karşı dreyn (drain) ve emitere karşı gelen sors (source) vardır. FET'ler de N kanal ve P kanal olmak üzere ikiye ayrılırlar, aynı bipolar transistörlerde olduğu gibi bu N ve P geytin yapıldığı yarı iletken türünü belirler. FET teknolojisinin ardından MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) teknolojisi geliştirilmiştir. Bu teknolojide yarı iletkenler metalin oksidasyonu sonucu elde edilmektedir. Buraya kadar gelmişken MOS teknolojisinde üretilen elemanların statik elektriğe karşı son derece duyarlı olduğunu ve bunları tutarken ya da montaj ederken çok dikkatli olunması gerektiğini belirtmekte fayda var. Başlıca transistör türleri hakkındaki bilgileri de bu şekilde özetledikten sonra biraz da çalışma prensipleri üzerinde duralım. Transistör kollektör-emiter ya da emiter-kollektör yönünde geçen akımı bu akımdan defalarca küçük bir baz akımı ile kontrol edebilen bir temel devre elemanıdır. Miliamper hatta mikroamper mertebesindeki akımı ile kontrol edebilirler. Miliamper hatta mikroamper mertebesindeki akımlar ile çok yüksek akımlara kumanda edebilirler. Baz akımı transistörden akan akımın yüzde 2'si kadardır, toplam akımın yüzde 98'i ise kollektörden akar ve bunların toplamı kadar akım da emiterden. Buna bağlı olarak bir transistördeki en küçük alan baz bölgesidir çünkü buradan sadece ve sadece çok ufak bir kontrol akımı akar. Kollektör alanı ise oldukça geniştir ve emiter alanı en büyük olanıdır. Bir transistörün başlıca 3 çalışma bölgesi vardır (aslında 4 fakat biri nadir hallerde kullanılır). 1) Kesim hali (transistör yalıtımda) 2) İletim hali (transistör belli bir sınır dahilinde iletimde) 3) Doyum hali (transistör tamamen iletimde) 4) Ters iletim (pek kullanılmaz) Yukarıda maddeler halinde verilmiş olan çalışma aralıklarını tek tek ve detaylı olarak kabul edilir. Transistörün kollektör-emiter arasını ayarlı bir direnç olarak düşünürsek, kesim halinde bu direncin değeri maksimumdur ve 20 mega ohm civarındadır. Ters iletim halinde ise transistör ters kutuplanmıştır. Önemli transistör parametrelerinden biri olan ve kollektör akımının baz akımına oranını simgeleyen Hfe parametresi ters iletim durumu için her zaman 1'den küçüktür. İletim halini açıklayabilmemiz için önce bir transistörün iletime geçme şartlarını bilmemiz daha uygun olur. Bir transistörün iletime geçme şartı kısaca şöyle özetlenebilir: İletim hali için baz-emitör gerilimi 0.6-0.7 V civarında olmalıdır yani doğru yönde (iletim yönünde) kutuplanmalıdır. Baz-kollektör ise ters yönde (tıkama yönünde) kutuplanmalıdır. N tipi transistör için baz gerilimi emiter gerilimine göre pozitif, P tipi transistör için baz gerilimi emiter gerilimine göre negatif olmalıdır. İletim hali denildiği zaman genellikle transistörün analog değerlerde çalıştığı ve kollektör-emiter arası direncin belli sınırlar arasında sürekli değer değiştirdiği anlaşılır. Bu çalışma sınırları çeşitli yöntemler kullanılarak belirtilir. İsterseniz bu sınırların nasıl tayin edildiğini, geri besleme hakkındaki bilgileri, transistörün doyum halinde çalışmasını ve lojik alanında transistör kullanımını gelecek ayki yazımıza bırakalım. Hoşçakalın...