در این مقاله سعی داریم تا به صورت اجمالی به بررسی تفاوت NPN و PNP سنسورهای مجاورتی بپردازیم. انسان ها با ورود به کشف دانش نوظهور الکترونیک همواره اختراعات تاثیر گذار فراوانی را به این عرصه علمی تقدیم نموده اند. ترانزیستورها یکی از کاربردی ترین دست سازهای بشر در زمینه علم الکترونیک می باشند. اختراع ترانزیستور توانسته در حیطه های مختلف علم الکترونیک جهش های عظیمی را ایجاد نماید. ترانزیستورهای عادی به صورت عمومی از سه پایه به نام های بیس، امیتر و کلکتور تشکیل شده اند. نوع قرار گیری این پایه ها در ترانزیستور عامل شکل دهنده بار مثبت و یا منفی در ترانزیستور مورد نظر کاربر می باشد. ترانزیستورها دارای مدل های بسیار متنوعی می باشند که بنا بر نیاز کاربر در مدارها مورد استفاده قرار می گیرند.
در تعریف عمومی به ترانزیستورهای حاوی بار مثبت PNP و به ترانزیستورهای بار منفی نیز NPN گفته می شود. در ادامه باهم به بررسی تفاوت NPN و PNP سنسورهای مجاورتی و نحوه عملکرد این ترانزیستورها در یک مدار خواهیم پرداخت.مدار با خروجی
یکی از انواع ترانزیستورهای کاربردی در مبحث الکترونیک ترانزیستور NPN می باشد. این ترانزیستور دارای ساختاری سه لایه است. از ترانزیستورهای NPN می توان به صورت کلید الکترونیکی و یا یک تقویت کننده در مدار های الکتریکی استفاده نمود. زمانی که ترانزیستور مورد نظر ما بر پایه چیدمان اصولی یک ماده از نوع P در بین دو ماده از نوع N قرار می گیرد ما شاهد شکل گیری ترانزیستور NPN می باشیم. عملکرد سنسورهای NPN به این صورت می باشد که با تقویت سیگنال های ضعیف دریافت شده از پایه سبب تولید سیگنال های بسیار قوی تر در بخش کلکتور موجود در ترانزیستور می شود. مطالب قید شده نشان دهنده عملکرد خاص ترانزیستورها می باشد. در واقع ترانزیستورها نقش کنترل کننده جریان را مدارها ایفا می نمایند. ترانزیستورها دارای دو لایه تخلیه با ولتاژهای سد خاص می باشند. این دو لایه نقش بسیار مهمی را در انتشار لایه های تخلیه در ترانزیستور ایفا می نمایند. معمولا کاربران از ترانزیستورهای سیلیکونی در زمان شکل گیری مدارها بیشتر استفاده می کنند.
این در حالی است که عموما میزان ولتاژ سد در ترانزیستورهای سیلیکونی 7/0 ولت در دمایی معادل 25 درجه سانتی گراد می باشد. عملکرد سنسورهای NPN بر این اساس استوار شده است که کلکتور و امیتر به کار رفته در ترانزیستور از نوع N می باشد. همچنین بیس موجود در این ترانزیستور نیز از نوع P است. ولتاژ 7/0 یکی از ولتاژهای حیاتی در ترانزیستور NPN می باشد. در واقع با رسیدن به ولتاژ 7/0 یا همان سد تخلیه ما شاهد پدیده انتشار می باشیم. در این شرایط الکترون ها به سمت پایه های مثبت جریان می یابند و جریان موجود در بیس نیز در جهت مخالف جریان الکترون ها جاری می شود. شیب جریان در ترانزیستور NPN از کلکتور به سمت امیتر می باشد. این شرایط در صورتی رخ می دهد که ولتاژ VCE در پایه کلکتور اعمال شده باشد. در این شرایط ترانزیستور می تواند در نقش یک سوئیچ و یا تقویت کننده در مدار ایفای نقش نماید.
مدار با خروجی PNP چیست؟
ترانزیستور PNP یا ترانزیستور ولتاژ مثبت نوع دیگری از ترانزیستور می باشد که از آن در ایجاد مدار استفاده می نمایند. ساختار کلی این نوع ترانزیستور بر این اساس شکل گرفته که ولتاژ مثبت در ترانزیستور به امیتر وارد می شود. ولتاژ منفی نیز در ترانزیستور PNP به پایه کلکتور موجود در ترانزیستور اعمال می گردد. در نهایت برای راه اندازی ترانزیستور PNP نیاز است تا یک ولتاژ منفی در محدوده بین بیس و کلکتور موجود در ترانزیستور حتما اعمال شود. ساختار ر ترانزیستورهای PNP به شکل مثبت منفی مثبت شکل گرفته است و به صورت کاملا معکوس با ترانزیستورهای NPN می باشد.
همچنین نقش ساختاری ترانزیستور PNP مانند یک قرینه برای ترانزیستور NPN در مدار می باشد. تفاوت عمده مان ترانزیستور NPN با ترانزیستور PNP در این است که حرکت جریان در این ترانزیستورهای مثبت به داخل بیس می باشد در حالی که حرکت جریان در ترانزیستورهای منفی به سمت خارج بیس است. همچنین حفره ها مهمترین حامل ها برای ترانزیستورهای PNP در نظر گرفته می شوند.