Linh kiện điện tử ngày càng trở nên phổ biến bới nhiều tính năng nổi trội, tối ưu cùng với đó là sự gọn nhẹ, làm giảm trọng lượng, kích thước cho bất cứ thiết bị nào. Ngày nay, bước sang giai đoạn phát triển 4.0 – chí tuệ nhân tạo (AI), thời đại IOT lên ngôi, thì tầm quan trọng của các thiết bị này lại càng quan trọng. Transistor xuất hiện trong hầu hết cách thiết bị điện tử lớn nhỏ, với chức năng đóng ngắt mạch điện hay khuếch đại tín hiệu. Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu xem có những loại transistor nào nhé!

Xem thêm:

• Tìm hiểu chi tiết về nguyên lý hoạt động, cầu tạo kí hiệu của transistor tại đây
• linh kiện bán dẫn

Dòng Transistor thì có rất nhiều loại khác nhau với đủ mọi loại kích thước cũng như là chức năng khác nhau. Tuy nhiên, được sử dụng phổ biến nhất thì có 3 loại transistor sau:

• Transistor lưỡng cực (BJT)
• Transistor hiệu ứng trường (JFET, MOSFET)
• Ttransistor mối đơn cực (UJT)

Transistor lưỡng cực (BJT)

Khái niệm

Tranzito lưỡng cực hay thường được gọi là BJT (Bipolar junction transistor) là một loại linh kiện bán dẫn, có 3 cực là B (base – cực nền), C (collector – cực thu), E (emitter – cực phát). Đây là một linh kiện điện tử vô cùng quan trọng và có nhiều ứng dụng trong kỹ thuật điện tử. BJT được phát minh vào năm 1948.

Transistor lưỡng cực được chia thành 2 loại. N-P-N (Phân cực ngược) & P-N-P(phân cực thuận).

Ưu nhược điểm của transistor lưỡng cực (BJT)

Ưu điểm

Transistor có lượng tiêu thụ điện năng không lớn, độ trễ gần như không có khi khởi động và không chứa chất độc hại bởi chúng không có bộ phận làm nóng cathode. Với kích thước nhỏ và nhẹ hơn sản phẩm được tối ưu hơn rất nhiều. Với những thiết bị hiện đại thì rất phù hợp cho transistor phát huy vai trò bởi chúng sử dụng mức điện áp hoạt động nhỏ gần bằng với pin tiểu. Transistor còn có hiệu suất cao và tuổi thọ dài, ít bị vỡ nên chúng khá được ưa chuộng sử dụng.

Nhược điểm

Transistor cũng bộc lộ một số hạn chế khi khả năng hoạt động suy giảm dần theo thời gian, chúng chỉ hoạt động tốt tần số nhỏ còn với công suất lớn và tần số cao thì chúng tỏ ra chưa phù hợp. Hơn thế transistor này còn dễ hỏng nếu sốc điện hay nhiệt, rất nhạy cảm với bức xạ.

Ứng dụng của Transistor lưỡng cực

Transistor lưỡng cực được ứng dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử xuyên suốt theo thời gian, từ các bộ vi xử lý máy tính với hàng triệu transistor siêu nhỏ trên mỗi cm2 cho đến những vi mạch tích hợp IC ( Intergrated-Circuit) được thiết kế trong những thiết bị điện tử hiện đại ngày nay hay transistor lưỡng cực rời rạc trong các mạch tương tự cổ điển.

Một số linh kiện transistor loại BJT

Xem sản phẩm tại mobitool.net

Tranisistor hiệu ứng trường – JFET & MOSFET

Khái niệm

Transistor hiệu ứng trường hay Transistor trường viết tắt là FET (Field-effect transistor) là nhóm các linh kiện bán dẫn loại transistor có sử dụng điện trường để kiểm soát tác động đến độ dẫn của kênh dẫn của vật liệu bán dẫn. FET là transistor đơn cực nên chúng liên quan đến hoạt động của phần tử tải điện đơn. Khái niệm về FET có trước transistor lưỡng cực (BJT), nhưng nó không được đưa vào ứng dụng, cho đến khi transistor lưỡng cực gặp những hạn chế của vật liệu bán dẫn và do cả sản xuất BJT tương đối dễ so với FET vào thời điểm đó.

Phân loại

FET có 2 loại:

• Transistor trường điều khiển bằng tiếp xúc P-N (JPET): bao gồm N-JFET, P-JFET
• Transistor có cửa cách điện (MOSFET): bao gồm N-Mosfet, P-Mosfet, Hexfet và Coolmos.

Ưu nhược điểm của transistor trường

Ưu điểm

• Dòng điện qua tranzito chỉ do một loại hạt dẫn đa số tạo nên. Do vậy FET là loại cấu kiện đơn cực (unipolar device).
• FET có trở kháng vào rất cao.
• Tiếng ồn trong FET ít hơn nhiều so với tranzito lưỡng cực.
• FET ngắt điện tốt do nó không bù điện áp tại dòng ID = 0
• Có độ ổn định về nhiệt cao
• Tần số làm việc cao.

Nhược điểm

Nhược điểm lớn nhất của FET là hệ số khuếch đại thấp hơn nhiều so với BJT.

Ứng dụng của Transistor trường – FET

FETs được ứng dụng nhiều vào các mạch điều khiển và vi mạch số, nhất là ứng dụng nhiều trong các mạch tích hợp chuyển mạch.

Với chế độ hoạt động chủ yếu là Cut-off và bão hòa đã giúp rất nhiều cho những nhà thiết kế tối ưu sản phẩm, nâng cao hiệu suất. Điển hình là Mosfet kênh N và Mosfet kênh P thuộc họ FETs.

Một số sản phẩm

Transistor đơn nối – UJT

Khái niệm

Transistor đơn nối UJT là phần tử bán dẫn ba cực nhưng chỉ có một tiếp giáp, hoạt động như một khóa có điều khiển. Các UJT không được sử dụng như một bộ khuếch đại tuyến tính. Nó được sử dụng trong mạch dao động tự lập hoặc được đồng bộ, và xung mạch đập ở tần số thấp (hàng trăm kilohertz) đến trung bình.

Đặc tính UJT

• Linh kiện chỉ có một điểm nối vì vậy nó được gọi là linh kiện không có chức năng.
• Linh kiện có một điểm nối P-N khá giống với diode nhưng khác với diode thông thường vì nó có ba cực.
• Cấu trúc của UJT khá giống với cấu trúc của JFE kênh N. Sự khác biệt chính là vật liệu loại P (cổng) bao quanh vật liệu loại N (kênh) trong trường hợp JFE và bề mặt cổng của JFE lớn hơn nhiều so với đường giao nhau của UJT.
• Trong UJT cực phát bị pha tạp nặng trong khi vùng N bị pha tạp nhẹ, do đó điện trở giữa các cực gốc tương đối cao, thường là 4 đến 10KΩ khi cực phát mở.
• Thanh silicon loại N có điện trở cao và điện trở giữa cực phát và cực nền 1 (B1) lớn hơn so với cực phát và cực B2. Bởi vì cực phát gần với cực B2 hơn cực B1.
• UJT phân cực thuận ở cực E trong khi JFET thường hoạt động với cổng G phân cực ngược.
• UJT không có khả năng khuếch đại nhưng nó có khả năng điều khiển công suất xoay chiều lớn với tín hiệu nhỏ. Nó thể hiện một đặc tính kháng âm và do đó nó có thể được sử dụng như một bộ tạo dao động.

Loại linh kiện này dường như cũng đã lỗi thời và rất ít được sử dụng, nên chúng ta cũng không nên mất thời gian tìm hiểu quá sau về nó.