محتويات
ماهية الترانزستور
يُعد الترانزستور Transistor اختصارًا للكلمة الإنجليزية Transfer Resistor، والذي يُشير إلى مقاوم النّقل. وهو أحد أشباه الموصلات التي تُستخدم في صناعة الأجهزة الإلكترونية الحديثة مثل أجهزة الحاسوب. يعود تاريخ اختراع الترانزستور إلى عام 1947، ويُنسب الفضل في هذا الاكتشاف للعلماء الأمريكيين: والتر براتن، وجون باردين، ووليام شوكلي.
يتكون الترانزستور من بلورة مصنوعة من مواد شبه موصلة مثل الجرمانيوم أو السليكون. تحتوي هذه البلورة على منطقة رقيقة جدًا تُعرف باسم القاعدة، وتُفصل هذه المنطقة بين منطقتين خارجيتين. تُحدد هذه المناطق نوع الشحنات الكهربائية (سلبية أو موجبة) التي تحملها. ويُعرف الترانزستور بقدرته على تكبير الإشارات الإلكترونية.
استخدامات الترانزستور
يتميز الترانزستور بوجود قُطباً ثنائياً ذا وصلتين من نوع (م س)، وهو يحتوي على ثلاثة أطراف أو مخارج. يتم ربط الباعث والمجمع الخارجين من الترانزستور بالدائرة الخارجية، أما الطرف الثالث فيتم إيصاله بالقاعدة الموجودة في الدائرة الداخلية. وعندما يتم تطبيق جهد كهربائي على القاعدة، تدخل عدد كبير من الإلكترونات إلى القاعدة من خلال رفع الجهد المُطبق عليها قليلاً. تختلف قوة التيار التي تمر عبر الترانزستور وفقاً لقوة الجهد المبذول، وذلك لأنَّ منطقة القاعدة تمتاز بأنها رقيقة جدًا.
ومن أهم استخدامات الترانزستور:
- كمفتاح توصيل: يُعتبر الترانزستور بمثابة مفتاح كهربائي، حيث يكون في حالة فصل Off في الوضع العادي. يتم التحكم في توصيل أو فصل الدائرة الكهربائية عن طريق تغيير الجهد المطبق على القاعدة.
- كمكبر: يمكن استخدام الترانزستور كمكبر في دوائر التكبير الإلكترونية، ويُستخدم مع طريقة المشع المشترك بالدائرة.
- مكبر دالنجتون: تُستخدم هذه الدائرة عندما يُراد تحقيق تكبير أكبر للإشارة، وتتكون من عدد من الترانزستورات (عادةً اثنين) يُرمز لهما بـ T1 و T2.
- لتثبيت الجهد: يستخدم الترانزستور في دوائر تثبيت الجهد، وذلك من أجل الحفاظ على مستوى جهد ثابت بغض النظر عن التغيرات في الجهد المُدخل.
- لتثبيت التيار: يستخدم الترانزستور في دوائر تثبيت التيار، وذلك للحفاظ على مستوى تيار ثابت بغض النظر عن التغيرات في الجهد المُدخل.
تأثير اختراع الترانزستور على تطور علم الإلكترونيات
يُعد الترانزستور من أهم المكونات الإلكترونية الحديثة التي غيرت وجه علم الإلكترونيات. لقد أدى اختراعه إلى تطور سريع في مجال الإلكترونيات وتقنية أشباه الموصلات.
وإن أهم تأثيرات اختراع الترانزستور هي:
- إنتاج عمليات تلقائية بأسعار منخفضة: أدى الترانزستور إلى إنتاج أشباه الموصلات بأسعار منخفضة مما ساهم في انتشار استخدام التقنيات الإلكترونية في جميع مناطق الحياة.
- تصغير حجم أجهزة الإلكترونيات: أدى الترانزستور إلى تصغير حجم أجهزة الإلكترونيات مثل أجهزة الحاسوب والتلفزيونات والهواتف الذكية. فقد أصبح من الممكن أن تُصنع هذه الأجهزة بحجم صغير مع قدرة أداء أكبر.
- زيادة سرعة العمليات الإلكترونية: ساهم الترانزستور في زيادة سرعة العمليات الإلكترونية في جميع أنواع الأجهزة. فقد أصبحت أجهزة الحاسوب أسرع بمئات المرات مقارنة مع أجهزة الحاسوب التي كانت تُستخدم قبل اختراع الترانزستور.
- ظهور تقنيات جديدة: أدى اختراع الترانزستور إلى ظهور تقنيات جديدة مثل الهاتف الخلوي والإنترنت والتلفزيون الرقمي وغيرها.
إن الترانزستور هو من أهم الاختراعات التي غيرت وجه العالم. ولقد ساهم بشكل كبير في تطور التقنيات الإلكترونية والتي أصبحت جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية.
