Tranzistor je poluvodički uređaj, obično izrađen od silicij ili germanij, koji se koristi za pojačavanje ili slabljenje intenziteta električna struja u elektroničkim sklopovima. Tranzistori su temeljni gradivni elementi svih suvremenih elektroničkih uređaja koji se, na primjer, koriste u računalnim čipovima i pametnim telefonima.
Koja je funkcija tranzistora?
Tranzistori imaju dvije osnovne funkcije: pojačati električna struja odn bar svoju kartu. Kada u funkciji pojačala, tranzistori se napajaju malom električnom ulaznom strujom, pojačavajući je i tako proizvode izlaznu električnu struju većeg intenziteta.
Primjer sklopa koji koristi tranzistore u ovoj konfiguraciji je mikrofoni. Zvuk koji bilježi mikrofones proizvodi električnu struju niskog intenziteta, a zatim ta struja prolazi kroz skup tranzistori, koji proizvode mnogo intenzivniji električni signal, sposobni za pogon zvučnika zvučne kutije primjer.
Vas tranzistori može raditi i kao prekidači, uključivanje i isključivanje električne struje u krugu: kao što su sposobni pojačati električnu struju, tako su i oni mogu ga prigušiti i taj se proces može dogoditi velikom brzinom (trenutni tranzistori to rade milijardama puta po drugi).
Ova je funkcija tranzistore učinila osnovnim komponentama svih elektroničkih čipova, poput onih prisutnih u našim računalima. Svi ovi čipovi rade na vrlo jednostavnom jeziku, binarni kod. Računala su sposobna za Prevedi dugačka šifra koju čine znamenke 0 i 1 u slova, riječi i slike. Te se znamenke, 0 i 1, nazivaju komadići a provode ih tranzistori: kad se pronađe tranzistor uključen (jaka struja), računalo očitava bit 0, Kada on ako pronaći isključiti (slaba struja), računalo dodjeljuje bit 1.
Izgledtakođer:Evolucija računala
Kako rade tranzistori?
Svi tranzistori rade kontrolirajući prolazak elektrona unutar njegaMeđutim, postoje različite vrste tranzistora, a svaki to čini na drugačiji način. Suvremeni tranzistori, poput onih koji se koriste u procesorima pametnih telefona, toliko su mali da su u stanju kontrolirati kretanje svakog pojedinog elektrona. Moderni čips, površine nekoliko kvadratnih centimetara, može sadržavati od 5 do 30 milijardi tranzistora.
Tranzistori su izrađeni od poluvodički materijali. Za provođenje i pojačavanje signala električne struje, poluvodiči su obično dopirani materijalima koji ih mogu ponuditi dodatni električni naboji, što vam olakšava provođenje električne energije.
Doping je postupak u kojem su atomi silicija zamijenjeni drugim atomima, poput fosfora, bora, galija i drugih. Postoje dvije vrste dopinga: doping upišite-n i p-tipa. U dopingu n-tipa (negativni naboj), atomi se dodaju u silicijsku kristalnu rešetku koja može osigurati višak elektrona; u dopingu p-tipa (pozitivni naboj) dodaju se atomi koji uzrokuju nedostatak elektrona.
Izgledtakođer:Poznavati svojstva silicija
Svega toga ima tri konfiguracije postojećih tranzistora: silicijski sendvič, O spojni tranzistor to je tranzistor s efektom polja.
• O sendvič sastoji se od dva sloja silicija, jedan od njih s p-dopingom, a drugi s n-dopingom. U ovoj vrsti konfiguracije moguće je protok električne struje imati samo u jednom smjeru. Uređaji koji koriste ovaj sklop poznati su kao diode.
• O tranzistorspoja nastaje kombiniranjem tri sloja silicija u različitim dodavanjima. U ovoj konfiguraciji postoje dva načina slaganja slojeva silicija: p-n-p i n-p-n, odnosno tri sloja silicija prema njihovim dopiranjima. U ovoj vrsti tranzistora električna struja pojačava se pojavom "rupa": to je kao da pozitivan naboj putuje u suprotnom smjeru elektrona (negativni naboji). U ovom slučaju, ovi pozitivni naboji mogu se shvatiti kao područja kojima nedostaje elektrona. Ova vrsta vožnje naziva se vožnja u rupi. Tranzistori koji mogu prenositi naboje provodeći elektrone i rupe nazivaju se tranzistori s bipolarnim spojem.
• O tranzistoruNapravljeno jeupolje (FET) je također nastala od tri poluvodička sloja. Za razliku od spojnih tranzistora, koji se aktiviraju električnom strujom, FET-ovi se aktiviraju električnim naponima i stoga mogu pojačati ili poništiti Električna napetost kruga. Ovi su tranzistori jeftiniji i lakši za proizvodnju od ostalih tranzistora, koji se široko koriste u Hrvatskoj elektronički čipovi.
Pogledajte i: Saznajte više o IT području
Gdje se koriste tranzistori?
Tranzistori mogu djelovati kao pojačala ili prekidači u elektroničkim sklopovima. Njihova najčešća upotreba je u računalnim procesorima, gdje su potrebni zahvaljujući svojoj sposobnosti da oponašaju bitove povećavanjem ili smanjivanjem napona, brzo i točno. Tranzistori su prisutni u sklopoviintegriran, koji čine logička vrata koja se koriste u električnim krugovima raznih strojeva, uređaja, računala, mobitela itd.
Većina modernih računalnih čipova može sadržavati do 30 milijardi tranzistora.
Podrijetlo tranzistora
Prije tranzistora, cijevi su se koristile u računalima.
tranzistor od silicij i germanij stvorili su fizičari IvanBardeen i Walter House Brittain 1947. u tehnološkim laboratorijima američke tvrtke zvonoTelefon. U 1948, zajedno s WilliamBradfordShockley, dobili su Nobelovu nagradu za fiziku zbog ogromne tehnološke evolucije koju su donijeli tranzistori. Motivacija istraživača u to je vrijeme bila stvoriti kompaktan i jeftiniji uređaj kojišto termoionski ventili, korišteno u vrijeme prva računala.
Ja, Rafael Helerbrock
