ترانزیستور‌ها،  اساس آن یک پیوند P-N معمولی است،، این‌بار می‌خواهیم قطعه‌ای را که از اتصال دو پیوند P-N به هم ایجاد می‌شود و ترانزیستور نام دارد، بشناسیم. ترانزیستور یک قطعه‌ی سه پایه‌ی نیمه‌هادی است که می‌تواند ولتاژ یا جریان را تحت کنترل گرفته و تنظیم کند. به عبارتی ترانزیستور در مقابل سیگنال‌ها مانند یک سوییچ یا دروازه عمل می‌کند. 

چرا به ترانزیستور‌ها نیاز داریم؟

تصور کنید یک گیرنده FM دارید که سیگنالی مدنظر را دریافت می‌کند. سیگنال دریافتی شما مسلما سیگنال ضعیفی خواهد بود چرا که در طول مسیر خود از فرستنده تا گیرنده دچار اعوجاج و افت دامنه شده است. حال اگر این سیگنال را به همین شکل مورد استفاده قرار دهید، خروجی مطلوب و دقیقی نخواهید داشت؛ بنابراین نیاز داریم تا به نحوی این سیگنال دریافتی را تقویت کنیم. تقویت کنندگی به این معنا که قدرت آن را افزایش دهیم.

اما این مثال تنها یک نمونه بود. تقویت کننده‌ها در هرجایی که لازم باشد قدرت سیگنال افزایش پیدا کند، مورد نیاز هستند.

ترانزیستور وسیله‌ای است که کار تقویت کردن سیگنال را برای ما انجام می‌دهد. هم‌چنین می‌تواند مانند سوییچی بین حالات و انتخاب‌های مختلف ما در مدار باشد؛ و نیز می‌تواند ولتاژ و جریان سیگنالی که دریافت می‌کند را تنظیم کند.
جزییات ساختاری ترانزیستور

ترانزیستور یک دستگاه یا ابزار حالت جامد سه پایه است که از اتصال متوالی (back to back) دو دیود ایجاد می‌شود؛ بنابراین در ساختار خود دارای دو پیوند P-N است. سه پایه‌ی آن از سه نیمه‌هادی موجود در این پیوند‌ها گرفته می‌شوند. اتصال متوالی یا پشت به پشت دیود ها، دو نوع ترانزیستور ایجاد می‌کند؛ NPN و PNP؛ که به ترتیب به معنای قرار گرفتن نیمه هادی نوع P. در بین دو نیمه هادی نوع N، و قرار گرفتن نیمه هادی نوع N. در بین دو نیمه هادی نوع P. است.

رگولاتور قطعه است که در ساخت مدارات الکترونیکی کاربرد‌های فراوانی دارد در حقیقت رگولاتور‌های ولتاژ، نوعی از نیمه رسانا‌ها هستند که برای تنظیم ولتاژ طراحی شده اند.

رگولاتور‌ها در یک دسته بندی کلی به ۳ بخش زیر تقسیم می‌شوند:

۱ – رگولاتور‌های ولتاژ خروجی ثابت مثبت: که خروجی ان‌ها یک عدد ثابت و غیر قابل تغییر + می‌باشد که نام گذاری آن‌ها نیز به صورت ۷۸XX یا L۷۸XX یا M۷۸XX می‌باشد.۲ رقم سمت راست که به صورت XX نشان داده شده نشان دهنده ولتاژ خروجی است. مثلاً ولتاژ خروجی رگولاتور ۷۸۰۵، ۵ ولت می‌باشد و همچنین L. یا M. هم نشان دهنده حداکثر جریان دهی آن است

(L= تا ۱ آمپر، M. تا ۱.۵ آمپر)

۲ – رگولاتور‌های ولتاژ خروجی ثابت منفی: که خروجی آن‌ها یک عدد ثابت منفی و غیر قابل تغییر – می‌باشد که نامگذاری ان‌ها به صورت ۷۹XX می‌باشد.

۳ – رگولاتور‌های ولتاژ خروجی متغیر: به وسیله این رگولاتور‌ها می‌توان ولتاژ خروجی را کنترل کرد. معروف‌ترین و پر کاربردترین نوع خروجی + آن‌ها LM۳۱۷ و LM۱۳۸ و LM۳۳۸ و خروجی – آن‌ها LM۳۳۷ می‌باشد. این قطعه برای ره اندازی نیاز به یک مدار جانبی مختصر دارد.

آیا تاکنون چیزی راجع به رایانه‌ای به نام «انیاک» (ENIAC) در دهه 1940 شنیده‌اید؟ این رایانه تقریباً با طول و جرم سه چهار اتوبوس دو طبقه و حاوی 18000 کلید الکترونیکی وزوز کننده معروف به لوله‌های خلأ بود. با وجود عظیم‌الجثه بودن، این رایانه هزاران برابر قدرت کمتری نسبت به یک لپ‌تاپ مدرن (دستگاهی تقریباً 100 برابر کوچکتر) داشت. اگرچه روند تاریخی تغییر محاسبات چیزی شبیه جادو به نظر می‌رسد (فشرده شدن هرچه بیشتر توان در فضای کم و کمتر)، آنچه این امر را ممکن ساخت، اختراع «مدار مجتمع» (Integrated Circuit) یا آی سی (IC) در سال 1958 بود. یکپارچه‌سازی روشی عالی برای قرار دادن صدها، هزاران، میلیون‌ها یا حتی میلیاردها قطعه الکترونیکی بر روی تراشه‌های کوچک سیلیکون است که کوچک‌تر از ناخن ما هستند. در ادامه، نگاهی دقیق‌تر به آی سی و نحوه کار آن می‌اندازیم.

مقاومت قطعه ای است که ویژگی اصلی اون داشتن مقاومت الکتریکی هست که این خاصیت باعث محدود شدن جریان الکتریکی ( حرکت الکترون ها) در مدارات میشه .

مقاومتها قطعاتی Passive هستند به این معنی که اون ها فقط میتونند توان الکتریکی رو مصرف کنند و نمی تونند توانی رو تولید کنند. معمولا از مقاومتها در بخش هایی از مدار استفاده میشه که در اون بخش ها قطعات active مثل IC ها ، میکروکنترلرها ، آپ امپ ها وجود دارند و بیشتر کاربردش هم در محدود کردن جریان ، تقسیم ولتاژ و Pull-up کردن خطوط ورودی و خروجی است. ( اگر با مقاومتهای Pull-up آشنا نیستید پیشنهاد میکنیم از این لینک استفاده کنید.)

واحد اندازه گیری مقاومت :

مقدار مقاومتی که یک مقاومت الکتریکی از خودش نشون میده ، با واحد اهم(ohm) سنجیده میشه و نماد اون هم Omega بزرگ در یونانی هست. ( یعنی Ω ) . مقاومت 1 اهم بین دو نقطه وجود دارد ، اگر بین این دو نقطه ولتاژ 1 ولت وجود داشته باشه و از اون دو نقطه جریان 1 آمپر بگذرد. با استفاده از واحد های SI ( مثل کیلو ، مگا و گیگا) میشه مقدار مقاومتهای بزرگ رو خیلی ساده تر بیان کرد. مثلا خیلی اوقات ما میشنویم که میگن مقاومتی در حدود کیلواهم یا مگااهم یا … پس از این پس به جای این که بگیم مقاومت 4700 اهم ، میگیم مقاومت 4.7 کیلو اهم و یا به جای مقاومت 5600000 اهم یا 5600K اهم میگیم مقاومت 5.6 مگا اهم.

شماتیک مقاومتها در مدارهای الکتریکی :

همه مقاومتها دارای دو پایه هستند و شماتیک اون ها هم در مدارات الکتریکی به صورت دو پایه نشون داده میشه. دو نوع شماتیک وجود داره که ازش در مدارات بیشتر استفاده میشه . شکل زیر رو ببینید:

در مدارات ما معمولا علاوه بر شماتیک مقاومت ، اسم اون مقاومت و مقدار اون مقاومت رو هم میبینیم. مقدار یک مقاومت که بر حسب اهم هست ولی اهم اون رو معمولا نمینویسن که طبیعتا مقدار یک مقاومت در ساخت مدارات بسیار حیاتی و مهم هست و نمیشه همینجوری مقدار یک مقاومت رو عوض کرد. برای اسم یک مقاومت هم معمولا حرف R ( اول کلمه Resistor به معنای مقاومت ) به علاوه یک عدد رو مینویسن. توجه داریم که هر مقاومت باید اسم مخصوص خودش رو در مدارات داشته باشه. به عنوان مثال به همون شکل بالا که شماتیک مقاومتها رو معرفی کردیم نگاه کنید. علاوه بر شماتیک ، نام مقاومت و مقدار اون هم آورده شده.