BJT, MOSFET Ve JFET Transistörleri

Transistör Çeşitleri Nelerdir?

Transistörler, kullanımlarına göre bazı çeşitlerii bulunmaktadır. Transistörler, BJT ve FET transistörler olmak üzere 2’ye ayrılır. Transistörler için genel sınıflandırmayı şöyle yapabiliriz:

FET transistörleri, BJT transistörlere göre daha modern bir versiyondur. Öncelikle BJT transistörleri inceleyelim.

BJT (Bipolar Junction Transistor) Transistörü

Açılımı ‘Bipolar Junction Transistor’ olan BJT transistörlerin Türkçe karşılığı ‘Bipolar Bağlantı Transistörü’dür. Yapısında iki PN bağlantısı bulunur. BJT Transistörleri, bilinen standart transistörlerdir. NPN ve PNP olmak üzere iki farklı konfigürasyona sahiptir. Aşağıdaki görsel, standart bir BJT transistörüdür.

NPN transistöründe, iki n-tipi malzeme arasına bir p-tipi malzeme yerleştirilir. PNP transistöründe ise, iki p-tipi malzeme arasına n-tipi bir malzeme yerleştirilerek yapılır. BJT’ler akım kontrollü transistörlerdir. BJT transistörlerin yapısı ile ilgili detaylı bilgiye, önceki yazımızda yer vermiştik.

FET (Field Effect Transistor) Transistörü

‘Field Effect Transistor’ yani FET transistörlerinin Türkçe karşılı ‘Alan Etkili Transistör’dür. Bir FET, üç terminalli tek kutuplu bir yarı iletken devre elemanıdır. İki kutuplu bağlantı transistöründen farklı olarak gerilim kontrollü bir yarıiletken yapıdır. FET’in en büyük avantajı, MegaOhm mertebesinde olan çok yüksek bir giriş empedansına sahip olmasıdır. Düşük güç tüketimi, düşük ısı dağılımı gibi birçok avantajı bulunmaktadır. FET’ler yüksek verimli transistörlerdir. Aşağıdaki fotoğrafta, standart bir FET’in görüntüsü yer almaktadır.

FET, tek kutuplu bir devre elemanıdır. Bu sebeple p-tipi veya n-tipi malzeme kullanılarak yapılır. Dolayısıyla, bir FET’in akım iletimi elektronlar veya delikler tarafından yapılır.

FET Transistörlerin Özellikleri

Alan Etkili Transistör’lerin (FET)  başlıca özellikleri şunlardır:

• İletimden delikler veya elektronlar sorumlu olduğu için tek kutupludurlar.
• Yüksek giriş empedansına sahiptir.
• Bir FET’in çıkış gerilimi, kapı giriş gerilimi tarafından kontrol edildiğinden, FET gerilim kontrollü devre elemanı olarak adlandırılır.
• İletim yolunda herhangi bir bağlantı yoktur. Dolayısıyla gürültü BJT’lerden daha düşüktür.
• Kazanç, geçirgenlik olarak nitelendirilir. Geçiş iletkenliği, çıkış akımındaki değişimin giriş gerilimindeki değişim oranıdır.
• Bir FET’in çıkış empedansı düşüktür.

FET Transistörlerin Avantajları

Bir FET transistörü, BJT transistörüne tercih etme birkaç avantajı bulunmaktadır. FET transistörü ile BJT transistörünü şu şekilde kıyaslayabiliriz:

FET transistörleri, elektronik devrelerde yükün etkisini azaltmak için kullanılır. Ayrıca yine FET transistörleri, Tampon Amplifikatör, Faz kaydırmalı Osilatörler ve Voltmetreler gibi birçok devre uygulamalarında kullanılır.

FET Transistör Bağlantıları

FET transistörleri üç terminalli bir yarıiletken devre elemanı olmasına karşın, BJT transistörleri ile aynı değildir. FET transistörleri; Gate, Source ve Drain bağlantılarına sahiptir. BJT transistörlerinin Beyz, Kollektör ve Emitör bağlantıyla benzer konumdadır. Yine FET transistörler tıpkı BJT transistörleri gibi NPN ve PNP türleri şu şekildedir:

Source: FET transistörlerinde Source terminali, taşıyıcıların kanala girdiği terminaldir. Bu, BJT transistörlerindeki Emitör terminaline benzerdir. Source terminali S ile gösterilir. Source terminalde kanala giren akım IS olarak gösterilir.

Gate:  FET transistörlerinde Gate terminali, kanal üzerinden akımı kontrol ederek FET’in işlevinde önemli bir rol oynar. Gate terminaline harici bir gerilim uygulayarak, içinden geçen akım kontrol edilebilir. Gate, yoğun bir şekilde katkılanan dahili olarak bağlı iki terminalin birleşimidir. BJT transistöründeki Beyz terminale benzerdir. Gate terminali G ile gösterilir. Gate terminalinde kanala giren akım IG olarak gösterilir.

Drain: FET transistörlerinde Drain terminali, taşıyıcıların kanalı terk ettiği terminaldir. BJT transistöründeki Kolektör terminaline benzerdir. Drain terminalinin Source terminaline gerilimi, VDS olarak belirtilir. Drain terminali D ile gösterilir. Drain terminalinden çıkan akım ID olarak gösterilir.

FET Transistör Türleri

İki çeşit FET transistörü olduğunu daha önce belirtmiştik. Bunlar JFET ve MOSFET idi. Aşağıdaki görselde JFET ve MOSFET transistörlerinin kendi içerisinde çeşitleri şöyledir:

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) Transistörleri

FET transistörlerinin yüksek Drain direnci, orta giriş empedansı ve daha yavaş çalışma gibi birkaç dezavantajı bulunmaktadır. Bu dezavantajların üstesinden gelmek amacıyla MOSFET transistörleri geliştirilmiştir.

MOSFET‘in açılımı ‘Metal Oksit Yarı İletken Alan Etkili Transistör’dür. Aynı zamanda ‘Yalıtılmış Kapı Alan Etkili Transistör’ anlamına gelen IGFET olarak da adlandırılır.

Gate gerilimi, MOSFET’in çalışmasını kontrol eder. Bu durumda kanaldan yalıtıldığı için geçide hem pozitif hem de negatif gerilimler uygulanabilir. Negatif gerilim ile, tükenme (depletion) MOSFET’i gibi davranırken, pozitif gerilim ile bir geliştirme (enhancement) MOSFET’i görevi görür.

MOSFET Çeşitleri ve Sembolleri

Yapıda yer alan malzemelerin türüne ve işlem türüne bağlı olarak, MOSFET’ler aşağıdaki şekilde sınıflandırılır:

Şimdi MOSFET transistörlerinin sembollerine bakalım. N-kanallı MOSFET’ler kısaca NMOS olarak adlandırılır. N-kanal MOSFET için semboller şöyledir:

P-kanallı MOSFET’ler kısaca PMOS olarak adlandırılır. P-kanal MOSFET için semboller şöyledir:

JFET (Junction Field Effect Transistor) Transistörleri

JFET’in açılımı, ‘Birleşim yüzeyli alan etkili transistör’dür. JFET’ler de Gate, Drain ve Source olmak üzere üç bacaklıdır. JFET’lerin giriş empedansları çok yüksektir ve çalışabildikleri frekans aralığı dardır.

JFET’ler giriş empedanslarının yüksek ve elektrotları arasındaki kapasitenin düşük olması nedeniyle yüksek frekanslı elektronik devrelerde kullanılırlar. JFET’ler en önemli özelliği Gate terminalinden hiçbir şekilde akım çekmemeleridir. Bu özellik sayesinde, yapısında çok sayıda transistör bulunduran entegrelerde ısınma ve akım yönünden büyük bir avantaj sağlamaktadır.

JFET Çeşitleri ve Sembolleri

JFET transistörleri N-kanallı JFET ve P-kanallı JFET olmak üzere 2 çeşitten oluşur. Bu JFET’lerin sembolleri şöyledir:

Direnc.net stoklarında yer alan tüm BJT transistör türlerine buradan ulaşabilirsiniz. FET transistörleri için de burayı tıklayabilirsiniz.