Transistor è un dispositivo a semiconduttore, solitamente costituito da silicio o germanio, utilizzato per amplificare o attenuare l'intensità del corrente elettrica nei circuiti elettronici. I transistor sono gli elementi costitutivi fondamentali di tutti i moderni dispositivi elettronici, utilizzati ad esempio nei chip dei computer e negli smartphone.
Qual è la funzione del transistor?
I transistor hanno due funzioni fondamentali: amplificare la corrente elettrica o bar il tuo biglietto. quando nella funzione di amplificatore, i transistor sono alimentati da una bassa corrente elettrica in ingresso, amplificandola e producendo così una corrente elettrica in uscita con maggiore intensità.
Un esempio di circuito che utilizza transistor in questa configurazione è il microfoni. Il suono catturato dal microfonoes produce una corrente elettrica di bassa intensità, quindi questa corrente passa attraverso un insieme di transistor, che producono un segnale elettrico molto più intenso, in grado di pilotare gli altoparlanti di una cassa armonica, da esempio.
voi transistor può anche funzionare come interruttori, accendendo o spegnendo la corrente elettrica in un circuito: così come sono in grado di amplificare la corrente elettrica, lo sono anche loro sono in grado di attenuarlo e questo processo può avvenire a grande velocità (i transistor attuali lo fanno miliardi di volte per secondo).
Questa funzione ha reso i transistor i componenti base di tutti i chip elettronici, come quelli presenti nei nostri computer. Tutti questi chip funzionano attraverso un linguaggio molto semplice, il codice binario. I computer sono in grado di tradurre un lungo codice formato dalle cifre 0 e 1 nel lettere, parole e immagini. Queste cifre, 0 e 1, sono chiamate bit e sono implementati da transistor: quando un transistor è acceso (alta corrente), il computer legge il bit 0, Quando lui se trova spento (bassa corrente), il computer assegna il bit 1.
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Come funzionano i transistor?
Tutti i transistor funzionano controllando il passaggio degli elettroni al suo internoTuttavia, esistono diversi tipi di transistor e ognuno lo fa in modo diverso. I transistor moderni, come quelli utilizzati nei processori degli smartphone, sono così piccoli da poter controllare il movimento di ogni singolo elettrone. I chip moderni, di pochi centimetri quadrati di superficie, possono contenere da Da 5 a 30 miliardi di transistor.
I transistor sono fatti di materiali semiconduttori. Per condurre e amplificare il segnale di una corrente elettrica, i semiconduttori vengono solitamente drogati con materiali in grado di offrirli spese elettriche extra, facilitando la conduzione dell'elettricità.
Il doping è un processo in cui gli atomi di silicio vengono sostituiti da altri atomi, come fosforo, boro, gallio e altri. Esistono due tipi di doping: doping tipo-n e tipo p. Nel drogaggio di tipo n (carica negativa), al reticolo cristallino di silicio vengono aggiunti atomi in grado di fornire un eccesso di elettroni; nel drogaggio di tipo p (carica positiva) vengono aggiunti atomi che causano una carenza di elettroni.
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In tutto ci sono tre configurazioni dei transistor esistenti: il sandwich di silicio silicon, O transistor a giunzione è il transistor ad effetto di campo.
• Spento Sandwich è costituito da due strati di silicio, uno con drogaggio p e l'altro con drogaggio n. In questo tipo di configurazione è possibile far fluire la corrente elettrica in una sola direzione. I dispositivi che fanno uso di questo assieme sono conosciuti come diodi.
• Spento transistordi giunzione è formato dalla combinazione di tre strati di silicio in diversi drogaggi. In questa configurazione, ci sono due modi per impilare gli strati di silicio: p-n-p e n-p-n, cioè tre strati di silicio secondo i rispettivi drogaggi. In questo tipo di transistor, la corrente elettrica viene amplificata dalla comparsa di “buchi”: è come se una carica positiva viaggiasse nella direzione opposta degli elettroni (le cariche negative). In questo caso, queste cariche positive possono essere intese come regioni prive di elettroni. Questo tipo di guida si chiama guida in buca. I transistor che possono trasportare cariche conducendo elettroni e lacune sono chiamati transistor a giunzione bipolare.
• Spento transistornelÈ fattonelcampo (FET) è anche formato da tre strati di semiconduttori. A differenza dei transistor a giunzione, che vengono attivati da una corrente elettrica, i FET sono attivati da tensioni elettriche e quindi possono amplificare o annullare la Tensione elettrica di un circuito. Questi transistor sono più economici e più facili da fabbricare rispetto ad altri transistor, essendo ampiamente utilizzati in chip elettronici.
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Dove vengono utilizzati i transistor?
I transistor possono agire come amplificatori o interruttori nei circuiti elettronici. Il loro uso più comune è nei processori per computer, dove sono richiesti grazie alla loro capacità di emulare bit aumentando o diminuendo la tensione, in modo rapido e preciso. I transistor sono presenti nel circuitiintegrato, che costituiscono le porte logiche utilizzate nei circuiti elettrici di varie macchine, elettrodomestici, computer, telefoni cellulari, ecc.
La maggior parte dei moderni chip per computer può contenere fino a 30 miliardi di transistor.
Origine dei transistor
Prima dei transistor, i tubi venivano usati nei computer.
il transistor di silicio e germanio è stato creato da fisici JohnBardeen e Walter House Brittain nel 1947, nei laboratori tecnologici dell'azienda americana campanaTelefono. Nel 1948, insieme a WilliamBradfordShockley, sono stati insigniti del Premio Nobel per la Fisica a causa dell'enorme evoluzione tecnologica che i transistor hanno portato. La motivazione dei ricercatori all'epoca era quella di creare un dispositivo compatto ed economico cheche cosa? valvole termoioniche, utilizzato all'epoca il primi computer.
Di Me. Rafael Helerbrock
