TRANSİSTÖRLER: En basit tanımını size yine su akış sistemleri ile anlatayım. Şöyle düşünün, büyük bir baraj var ve bu barajdan akacak suyun akımını, size verilen küçük bir hortumla kontrol etmeniz isteniyor. Hortumun ucu bir klapayı yukarı itiyor, klapa açılınca kalın bir borudan barajın suyu akmaya başlıyor. Sizin hortumunuzdan akan akım çok kuvvetli değil sadece o klapayı itebilecek güçte, ama barajın borusundan akan suyun debisi çok ama çok kuvvetli. Siz elinizdeki borudan su akımını aktırdıkça, klapa açılıyor, sizin akıttığınız akım ve barajdan akan akım birleşip barajdan aşağı akıyor. Yani düşük bir su akımı ile hayli büyük bir su akımını kontrol edebiliyorsunuz. Transistör ün mantığı da bunun elektrikteki karşılığıdır. Transistör ün 3 tane bacağı vardır; Base Kontrol sinyalinin (akım) verildiği bacak Collector ve Emmiter Kontrol edilen sinyalin (akımın) aktığı bacaklar. ŞEKİLLERİ:
KULLANIM ŞEKİLLERİ: Dijital elektronikteki rolü bir anahtar gibi çalışmaktır. Yani tamamen açık ve tamamen kapalı, bunu 1 ve 0 olarak düşünebilirsiniz. Neden böyle bir şey yaparız, pratikteki karşılığı nedir? Mantık devreleri düşük gerilimler ve düşük akımlarla çalışan devrelerdir. Böyle bir devre ile bir motor sürüyorsak yani motoru çalıştır-kapa yapıyorsak, farklı bir gerilim kaynağından o motoru beslememiz lazım ve oradan geçecek akımı bu düşük gerilimli devre ile kontrol etmemiz gerekir. Analog olarak giren sinyalin aynı yapıda yükseltilmesini sağlayabiliriz. Anahtarlama devresi ile motoru aç kapa yaparken, yükseltici devre ile ses frekanslarını yükseltip (amfi) hoparlörlerden dinlenecek hale getirebiliriz. Biz motorumuzun hızını PWM sinyalleri ile azaltıp çoğaltırken, Transistörün çıkışından daha yüksek bir PWM sinyali elde ederek daha güçlü elektrik motorlarını sürebiliriz. Transistör Arduino nun digital çıkışı ile Motor arasında bir tampon oluşturacak Motorun akım çekmesi direk olarak Arduino nun üzerinden olmayacaktır. Bu da Arduino nun hasar görmemesini sağlar.
NPN ve PNP Transistorler arasındaki fark: Önce N ve P ne demek onu tanımlayalım: N Negatif İyon Yarıiletken P Pozitif İyon Yarıİletken Temsil eden katmanlardır. Farklara geçmeden önce, her ikisi arasındaki penzerliklere bakalım; NPN ve PNP Transistörlerin her ikiside Bipolar Junction Transistor olarak adlandırılır, BJT. BJT ler akım kontrol transistörleridir ve akım güçlendirmek için kullanılırlar. BJT transistörlerin: Üç adet bacakları vardır. Bunlar sırasıyla (B)ase, (C)ollector ve (E)mitter olarak adlandırılırlar. Transistörün Base ine uygulanan bir akım, çok daha büyük bir akımın Collector den Emitter e akışını sağlar. NPN ve PNP transistörlerin her ikiside tamamiyle aynı amaç için, yükseltmek veya anahtarlamak için kullanılır. Yani teknik olarak her ikisi de aynıdır. Peki aralarındaki fark nedir. Bu gücün transistörün bacaklarına nasıl verilmesi ile ilgilidir. İç yapıları birbirlerinden tamamiyle farklı olduğundan dolayı, istenildiği gibi çalışabilmeleri için gücün farklı şekillerde uygulanması gerekir. Uygulanan Volatjın farklı olması gibi, üzerlerinde akan akım da farklı yönlerdedir. Yani NPN transistörlerde, akım Collectorden Emitter e doğru akarken, PNP Transistörlerde Emitter den Collector e doğru akar. Bunun yanında transistörlerin açılıp kapanmaları da birbirinden farklıdır. Bir NPN transistör Base ine yeterli miktarda akım uygulandığında açılır ve NPN transistörün Base ine, akım akıtabilmesi için positif (artı) voltaj uygulanmalıdır. PNP transistör ise bunun tam tersidir. Akım sadece Base inde hiç akım yokken akar, yani bu durumda açık konuma geçer. Base den hiç akım akmaması için PNP transistörde Base GND ye bağlanır böylece Emitter Collectör arası akım geçiren konuma gelecektir. Kısacası, NPN Transistor sinyal (akım) yüksek olduğunda açık konuma gelir ve PNP transistör sinyal (GND) düşük olduğunda açık konuma gelir.
PNP ve NPN Transistörler farklı materyallerden oluştuklarından dolayı üzerlerinden geçen akım ve bu akımın yönleri farklı olacaktır. PNP transistör 2 P katmanı arasında bir N katmanından oluşur, NPN transistör ise 2 N katmanı arasında bir P katmanından oluşur. Görüldüğü gibi birbirlerinin tam tersidirler. NPN transistörden Collector-Emitter arasında akım akabilmesi için Collector e pozitif voltaj uygulamak gerekir. PNP de ise Emitter-Collector arasında akım akabilmesi için Emitter bacağına pozitif voltaj uygulamak gerekir. Aşağıdaki şekillerde bu durumu görebilirsiniz: NASIL KAPANIP AÇILIRLAR: NPN Transistör: Base deki akımı arttırdığınızda, transistör arttırama orantılı olarak açılmaya ve elektirk geçirginliğini arttırmaya başlar, Collector den Emitter e doğru akım artar. Base e uygulanan akımı azalttıkça NPN Transistör de elektrik geçirgenliği azalır, en sonunda artık elektrik geçirgenliği kalmaz ve kapanmış olur. PNP Transistör: Tam teri olarak çalışır, Base de akım olunca kapalıdır, Collector e bağlı YÜK ün üzerinden hiç akım akmaz. Eğer Base de akım yoksa, transistor YÜK ün üzerinden akım akıtmaya başlayacaktır.
Biz örneklerimizde daha çok NPN Transistörler kullanacağız. NPN Transistörleri kullanırken dikkat edilecek noktalar: BJT (NPN) transistörlerde Base ile Emitter arasını bir diyot gibi düşünebilirsiniz. Diyot un geçirgenliği 0.7Volt dan itibaren başlar. Yani bir Transistörün Base-Emitter Gerilimini 0.7 Volt yaparsak o transistör elektrik geçirgenliğine başlayacaktır.