DIY Audio Türkiye Forum

[Kelvin]

Bu iş üzerinde günler boyu kafa yorduktan sonra,nihayet matematiksel modellerden arınmış (görece) kolay anlaşılabilen bir kaynağa ulaştım.Transistörler GERÇEKTE nasıl çalışır?
(Başta kaynağı vereyim=> http://amasci.com/amateur/transis.html )
Çeviri yapmadım.Yalnızca kendi anladıklarımı yazdım.Ancak ingilizce kaynak çok daha iyi anlatmış.
İlk olarak ne nedir onu açıklayalım;
N tipi madde:N tipi madde elektron fazlalığı olan bölgedir.Aslında elektron fazlalığı yoktur(eksikliğide);
atom 0 yüklüdür(proton(+ yüklü)=elektron(- yüklü)
ancak metal atomları yarıiletken atomlarından farklı olarak,son yörüngedeki elektronlarını vermek isterler.
Biz buna elektron fazlalığı diyoruz.Yani yükte bir fazlalık yok(yük 0).İşte,N tipi madde de,içine az miktarda metal katılmış yarıiletken maddeden oluşur.P tipi madde:P tipi madde de içine az miktarda ametal katılmış yarıiletkenden oluşur.Ametaller karbon,kükürt,azot gibi maddelerdir.Bunlarda metallerden elektron almak isterler.
Depletion:Depletion bölgesindeki materyal N tipi ise elektronlarından kurtulmuş,P tipi madde ise elektronlarını almıştır.Bu alan tam doğru olmasa da yalıtkan sayılabilir.Gelelim transistörler nasıl çalışıra...
Bir transistör içindeki dışardan herhangi bir etki almadığı zaman iki adet depletion bölgesi içerir.
Biri kollektör-baz arasında,öteki baz-emiter arasında.
NPN transistörlerde bu şöyle olur:kollektör n tipi maddeden yapılmıştır.Bu madde elektronlarını p tipi maddeden yapılmış olan baz'a vermeye çalışır.Aynı şekilde bazda kollektörden elektron almaya çalışır.Böylece n ve p tipi yarıiletken arasındaki sınırda bir depletion bölgesi oluşur.Sınırda oluşur çünkü sınır her iki maddenin birbirine en yakın olduğu bölgedir.Aynı olay baz-emiter arasında da olur.Transistörün c-e bacaklarına gerilim vermek bu bölgeleri pek etkilemez(tamamen değil bir miktar etkiler ama bunu dikkate almıyoruz.)Transistörün c-e bacakları arasından akım geçmeyecektir;çünkü depletion bölgelerinde hareket edecek elektron yoktur.Şimdi,b-e arasına gerilim verdiğimizi düşünelim.Bu durum baz-emiter sınır bölgesinde elektronları p tipi bazdan çekecek,n tipi emiterden ise yeni elektronların gelmesine sebep olacak.Bu durum yeni elektron fazlalarının ve eksikliklerinin doğmasına neden olacak.Dolayısıyla depletion bölgesi yeterince incelecek ve bizde buradan elektron geçirebileceğiz.
Buraya kadar herşey tamam.peki c-b sınırında ne olacak?Bu alandada bir depletion bölgesi vardı.
Transistörün baz bacağından emiterden gelen bütün elektronlar geçemez.Bu "sağ kalanlar"baz bölgesinin kollektör tarafında toplanırlar.Niye?Çünkü kollektör kısmı pozitif yüklüdür ve buda elektronları o bölgeye çeker.Burada adı geçen sitenin trafik sıkışıklığı dediği bir durum oluşur.Yani elektronlar bazın kollektör tarafında sıkışır.Kollektör üzerindeki gerilim buradaki elektronları rahatlıkla çekebilir.Böylece emiterden gelen elektronlar kollektör üzerinden geçer.Yani c-e arasından AKIM GEÇER.Yabancı sitede yazdığı üzere,Transistörler akım kontrollü akım geçirgenleri değil,tıpkı mosfetler gibi gerilim kontrollü akım geçirgenleridir.Ancak,baz bölgesi,aynı zamanda düz polarılmış bir diyot olduğu için üzerinden b-e arasından c-e ile orantılı bir akım geçer.Bizde bu yüden transistörleri akım kontrollü akım geçirgenleri olarak tanımlarız.
Evet,sanırım yeterince anlaşılır ve net bir yazı yazamadım.Elimden geldiği kadar herşeyi açıklamaya çalıştım.
Eğer herhangi bir yerde yanlışlık yaptımsa,yada eksiklik söz konusu ise mutlaka yazın.Çünkü ben bir fizikçi değilim,ayrıca internette bunu doğru düzgün açıklayan pek kaynak yok.Dediğim gibi,okuduklarımı değil anladıklarımı yazdım.Eminim diyaduiotr bulunan ve bu işi benden çok daha iyi bilen insanlar vardır.Onlara ricam beni mutlaka ama mutlaka yanlışlıklar konusunda uyarmaları."Bu kısmı çok uzattın" diyebilirsiniz.Ama bu çok hassas bir konu.Neyse,işte yazımın sonu.Umarım yanlış yada eksik anlaşılmamışımdır.Anlamaya çalışanlara kolay gelsin...

[hamist]

Peki bu anlatılanlardan yola çıkılarak, devrelerde nasıl kullanılacak?
Hangi tür kurgularda ne amaçla ve nasıl kullanılır?
NPN ya da PNP olarak bakıldığında bir kaç(2-3) diod ile bir transistor yapılabilir mi?

[Kelvin]

Devre kurgulanışlarında bir değişiklik yapılması gerekmiyor,ve evet 2-3 diyot ile bir transistör yapılabilir,ama bu diyotların içindeki yarıiletken maddelerin direkt temas etmesi lazım.Aksi takdirde araya giren diyodun metal bacakları transistörün çalışmasını önleyecektir.
"The trick to making a transistor is to use a hyper-clean, freshly-cleaved crystal face, to sharpen your cat's-whisker contacts by dissolving the tips using electrolysis, and then to put the tips within 0.05mm of each other (or preferably within 0.01mm). Obviously the latter is the hardest part. Better use a microscope! The authors of the following article found that the base/emitter junction was critical: it HAD to act as a good rectifier. The base/collector junction wasn't as important. They got some power gain, but their beta was in the single digits. Others have mentioned that if you break open a 1N34 glass diode to expose the Germanium chip, you can make a crude transistor with a similar procedure. Old Germanium audio power transistors probably do the same, while giving much larger semiconductor area on which to play. "(http://amasci.com/amateur/transis.html 'den alıntı)

[Kelvin]

Ayrıca,yine aynı site eski radyo dedektörlerinde kullanılan galen(kurşun-oksit)den de imal edilebileceğini söylüyor.Ama betası çok düşük olurmuş...Farklı bir sitede ldr'den de mosfet yapıyorlardı.
Ama besleme gerilimi 100v'un üstünde.Ben denedim,1n4007 ile doğrultup 400v-100uF kondansatörle filtreledim
ve çıkışa 100k direnç koydum.Bu beslemeye basit bir anahtarlama devresi yapmaya çalıştım,ama çalışmadı.

[Kelvin]

Gerçi bu ardarda 3. cevabım,ama aklıma geldikçe yazıyorum işte...
Transistörlerde kullanılan silisyum 99.9... saflıkta.
Bu kadar yetkin saflaştırmaya karşın,GaAs FET lerin üretimi eskiden çok zormuş(şimdi kolay mı,bilmiyorum).
Dünyada bu GalyumArsenidi saflaştırmaya çalışınca,bu maddeden çıkan ve saflığı bozan maddeler içeren gazlar
soğuyarak katılaşıp yarıiletkene geri dönüyormuş(Bilim ve Teknik ansiklopedisi)
Bu yüzden uzayda üretilmesi bile düşünülmüş(0 yerçekimi).
Şu an transition frekansı 100ghz'e çıkan bjt transistörler üretilebiliyor.
Bunlar genellikle silisyumun galyum,karbon ve germanyum gibi maddelerle bir arada kullanılması ile üretiliyor. BFU725F gibi.
Eh,16 yaşındaki bir liseliye göre bilgi birikimim iyi,değil mi?

[hamist]

Bir arkadaşıma sorar elektronik hocası.
Karmaşık dizilmiş silisyum diodların uçlarındaki voltajı sorar.
Arkadaşım öğrendiği gibi formule döküp, tek tek hesapladıktan sonra
bulduğu sonuç diyelim ki 12VDC.
Sonuç doğru, ama hocası arkadaşıma bir de pratik yol gösterir,
özetle seri diod sayısı çarpı 0.7V= 12VDC


Ve evet 16 yaşındaki bir genç için oldukça iyi birikim,
ancak bu kadarını bilmek gerekliliğine rağmen,
uygulamada datasheet lerden istifade ederek
ve amacımıza göre tasarlayıp kullanırız.
Yani bir yüksek frekans (RF) devresindeki kurgu ile,
audio frekans (AF) kurgusu çok farklı olur.

Tabii iç kapasiteler de ciddi boyutlarda önemli.
Özellikle yüksek frekans çıkış transistorleri çok daha özel üretilir.

Çalışmaya devam

Başarılar...

[Kelvin]

Biraz hava atmış gibi oldum,utandım.Açıkçası son kısmı silmek isterdim,ancak bu seferde sizin mesajınızın bir kısmı havada kalır...

[hamist]

Hayır sıkılmaya ve silmeye gerek yok.
Bu bilgiler transistorun tarihi ve temeli açısından önemli bilgiler.
Tabii aynı zamanda üreticinin üretim sırasında çalıştığı alandır da.

Ancak bizler bunları bir kez öğrendikten sonra,
bir daha ilgilenmeyiz, zira artık üreticinin verdiği bilgiler
önemli olur.

Başarılar...

[Kelvin]

Olumlu ve destekleyici yorumlarınız için teşekkürler.Umarım ilgili herkes için yararlı olur...