لتكون الترانزستور ثنائي القطبية من وصلة ثلاثية، إما أن تكون NPN أو PNP وله ثلاثة أطراف، الطرف الأول يسمى المجمع (c)، والطرف الثانى يسمى | القاعدة (B)، والطرف الثالث يسمى الباعث (E)، وفيما يلي رموز الترنزستورات ثنائية القطبية. فالرمز 1 لترانزستور NPN، والرمز 2 لترانزستور PNP، ويبين اتجاه السهم الموضوع عند الباعث نوع الترانزستور، فالسهم الداخل للقاعدة يعنى ترانزستور PNP والسهم الخارج من القاعدة يعنى ترانزستور. NPN
ويستخدم الترانزستور عادة كمفتاح لوصل وقطع التيار الكهربي في الدوائر الرقمية، كما يستخدم في رفع مستوى تيار البوابات المنطقية. فالشكل (1) يبين طريقة توصيل ترانزستور NPN، كمفتاح في دوائر التيار المستمر (أ) والدائرة الكهربية المكافئة باستخدام المفتاح اليدوى S (ب). فعندما يكون خرج البوابة المنطقية عالياً فإن جهد القاعدة B يصبح أعلى من جهد الباعث E فيمر تيار القاعدة IB، ويتحول الترانزستور من حالة القطع Cut off إلى حالة الوصل ON، ويمر تيار المجمع I فتضيء اللمبة L1، وعندما يصبح خــرج الـبـوابـة منخفضاً يتحول الترانزستور الحالة القطع، أي يصبح تيار المجمع IC مساوياً الصفر.
الشكل 1
والشكل (2) يوضح طريقة استخدام ترانزستور PNP كمفتاح في دوائر التيار المستمر (أ)، والدائرة المكافئة الكهربية باستخدام المفتاح اليدوى S (ب)، فعندما يكون خرج البوابة المنطقية منخفضاً، فإن الترانزستور T سيتحول لحالة الوصل وذلك لان جهد القاعدة B أصبح منخفضاً عن جهد الباعث E، ويمر تيار سالب في القاعدة ويتحول الترانزستور الحالة الوصل ويمر تيار الباعث فيضيء المصباح، وعندما يصبح خرج البوابة عالياً يتحول الترانزستور T لحالة القطع أى يصبح تيار الباعث Ig مساوياً الصفر. وحتى يعمل الترانزستور كمفتاح مغلق يجب أن تتحقق العلاقة التالية:
حيث إن:
IB تيار القاعدة.
CI تيار المجمع.
HFE معامل كسب التيار. وتعرف من ورقة البيانات للترانزستورات Data sheet
ويمكن تعيين قيمة المقاومة RB من المعادلة التالية:
حيث إن:
RB المقاومة التي توصل بقاعدة الترانزستور
Vi الجهد الداخل على قاعدة الترانزستور من البوابة المنطقية.
وتعرف النسبة بين تيار المجمع، وتيار القاعدة Ig بمعامل كسب التيار Current gain وتعرف من ورقة البيانات للترانزستور بالمعامل β أو المعامل HFE ويساوى:
ويتراوح هذا المعامل ما بين 300: 100، ويمكن زيادة معامل كسب التيار للترانزستور بقيم تصل إلى 2000: 1000 بربط عدد 2 ترانزستور معاً كما بالشكل (1). والجدير بالذكر أنه يوجد ترانزستورات "دارلنجتون" وهي تحتوي – داخلياً – على ترانزستورین موصلين معاً كما هو مبين بالشكل (3) ويكون معامل كسب التيار لهذه الترانزستورات مساوياً حاصل ضرب معامل كسب التيار للترانزستورين المكافئين.
الشكل (3)
الشكل (4)
والشكل (4) يبين طريقة استخدام ترانزستور ودار لنجتون، نوع NPN طراز MPS-A13 كمفتاح فعندما تصل إشارة رقمية عالية من دائرة CMOS طراز MC 14011 يتحول ترانزستور و (دارلنجتون) لحالة الوصل فتضىء اللمبة، وعندما تصل إشارة رقمية منخفضة من دائرة CMOS طراز MC14011 يتحول ترانزستور (دارلنجتون) لحالة القطع، وتنطفئ اللمبة.
والجدير بالذكر أن جهد تشغيل اللمبة هو VDC 15 وتيار تشغيلها هو 80mA. وباستبدال ترانزستور (دار لنجتون) نوع NPN بآخر PNP طراز MPS-A6 فإن اللمبة سوف تضيء عند الحالة المنخفضة بدلاً من الحالة العالية لخرج البـوابــة 14011 MC، والشكل (6) يعرض نماذج مختلفة للترانزستورات المتوفرة بالاسواق.
الشكل (6)
