ტრანზისტორი: რა არის ეს, ფუნქცია, სად გამოიყენება, წარმოშობა

ტრანზისტორი არის ნახევარგამტარული მოწყობილობა, რომელიც ჩვეულებრივ მზადდება სილიციუმი ან გერმანიუმი, გამოიყენება ინტენსივობის გაძლიერების ან შესამსუბუქებლად ელექტრო მიმდინარე ელექტრონულ სქემებში. ტრანზისტორები ყველა თანამედროვე ელექტრონული მოწყობილობის ფუნდამენტური ბლოკია, რომლებიც გამოიყენება კომპიუტერულ ჩიპებსა და სმარტფონებში, მაგალითად.

რა არის ტრანზისტორის ფუნქცია?

ტრანზისტორებს აქვთ ორი ძირითადი ფუნქცია: გამდიდრება ელექტრო მიმდინარე ან ბარი თქვენი ბილეთი. Როდესაც გამაძლიერებლის ფუნქციაში, ტრანზისტორები იკვებება დაბალი ელექტროენერგიის შეყვანით, აძლიერებენ მას და ამით გამოიმუშავებენ გამომავალ ელექტრულ დენს უფრო დიდი ინტენსივობით.

სქემის მაგალითი, რომელიც ამ კონფიგურაციაში იყენებს ტრანზისტორებს, არის მიკროფონები. მიკროფონის მიერ აღბეჭდილი ხმაes წარმოქმნის დაბალი ინტენსივობის ელექტრულ დენას, შემდეგ ეს მიმდინარეობა გადის სიმრავლით ტრანზისტორები, რომლებიც აწარმოებენ ბევრად უფრო ინტენსიურ ელექტრულ სიგნალს, რომელსაც შეუძლია დინამიკის დინამიკის მართვა მაგალითი.

შენ ტრანზისტორები ასევე შეუძლია იმუშაოს როგორც

კონცენტრატორები, ელექტრული დენის ჩართვა ან გამორთვა წრეში: ისევე, როგორც მათ აქვთ ელექტროენერგიის გაძლიერება, ასევე ისინიც არიან შეუძლიათ შეამსუბუქონ იგი და ეს პროცესი შეიძლება მოხდეს დიდი სიჩქარით (ამჟამინდელი ტრანზისტორები ამას მილიარდობით აკეთებენ თითო მეორე).

ამ ფუნქციამ ტრანზისტორები გახადა ყველა ელექტრონული ჩიპის ძირითადი კომპონენტი, ისევე როგორც ჩვენს კომპიუტერში. ყველა ეს ჩიპი მუშაობს ძალიან მარტივი ენის საშუალებით ორობითი კოდი. კომპიუტერს შეუძლია თარგმნა გრძელი კოდი, რომელიც ციფრებით არის ჩამოყალიბებული 0 და 1 წელს ასოები, სიტყვები და სურათები. ამ ციფრებს, 0 და 1, ეწოდება ბიტი და ხორციელდება ტრანზისტორების მიერ: როდესაც ტრანზისტორი იპოვნება ჩართული (მაღალი დენის), კომპიუტერი კითხულობს ბიტი 0, Როდესაც ის თუ იპოვნე გამორთულია (დაბალი დენის), კომპიუტერი ანიჭებს ბიტი 1.

შეხედეასევე:კომპიუტერების ევოლუცია

როგორ მუშაობს ტრანზისტორები?

ყველა ტრანზისტორი მუშაობს აკონტროლებს მასში ელექტრონების გავლასამასთან, არსებობს სხვადასხვა სახის ტრანზისტორი და თითოეული ამას აკეთებს განსხვავებულად. თანამედროვე ტრანზისტორები, ისევე, როგორც სმარტფონების პროცესორებში იყენებენ, იმდენად მცირეა, რომ მათ შეუძლიათ გააკონტროლონ თითოეული ელექტრონის მოძრაობა. თანამედროვე ჩიპები, რამოდენიმე კვადრატული სანტიმეტრის ფართობი, შეიძლება შეიცავდეს დან 5-დან 30 მილიარდამდე ტრანზისტორი.

ტრანზისტორები მზადდება ნახევარგამტარული მასალები. ელექტრული დენის სიგნალის ჩასატარებლად და გასამძაფრებლად, ნახევარგამტარები ჩვეულებრივ დოპინგობენ მასალებით, რომლებსაც შეუძლიათ დამატებითი ელექტრო მუხტები, თქვენი ელექტროენერგიის გამტარობა უფრო ადვილია.

დოპინგი არის პროცესი, როდესაც სილიციუმის ატომები ჩანაცვლებულია სხვა ატომებით, როგორიცაა ფოსფორი, ბორი, გალიუმი და სხვა. დოპინგის ორი ტიპი არსებობს: დოპინგი ტიპი- n და p ტიპის. N ტიპის (უარყოფითი მუხტის) დოპინგში ატომები ემატება სილიციუმის ბროლის ქსელს, რომელსაც შეუძლია ელექტრონების ჭარბი უზრუნველყოფა; p ტიპის (დადებითი მუხტის) დოპინგში ემატება ატომები, რომლებიც ელექტრონების დეფიციტს იწვევს.

შეხედეასევე:იცოდეთ სილიციუმის თვისებები

საერთოდ არსებობს სამი კონფიგურაცია არსებული ტრანზისტორების: სილიციუმის სენდვიჩი, ო შეერთების ტრანზისტორი ეს არის საველე ეფექტის ტრანზისტორი.

• ო სენდვიჩი იგი შედგება სილიციუმის ორი ფენისგან, ერთი p- დოპინგით და მეორე n- დოპინგით. ამ ტიპის კონფიგურაციაში შესაძლებელია ელექტრული დენის დინება მხოლოდ ერთი მიმართულებით. მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ ამ ასამბლეას, ცნობილია, როგორც დიოდები.

• ო ტრანზისტორიგადაკვეთაზე იქმნება სხვადასხვა დოპინგებში სილიციუმის სამი ფენის შერწყმით. ამ კონფიგურაციაში არსებობს სილიციუმის ფენების დასტის ორი გზა: p-n-p და n-p-n, ეს არის სილიციუმის სამი ფენა მათი შესაბამისი დოპინგების შესაბამისად. ამ ტიპის ტრანზისტორში ელექტრული მიმდინარეობა მძაფრდება "ხვრელების" გარეგნობის საშუალებით: თითქოს ელექტრონულმა საწინააღმდეგო მიმართულებით იმოძრავა პოზიტიური მუხტი (უარყოფითი მუხტები). ამ შემთხვევაში, ეს დადებითი მუხტები შეიძლება გავიგოთ, როგორც რეგიონები, რომელთაც ელექტრონები არ გააჩნიათ. ამ ტიპის მართვას ეწოდება ხვრელების მართვა. ეწოდება ტრანზისტორებს, რომლებსაც შეუძლიათ მუხტის ტარება ელექტრონების და ხვრელების გამტარობით ბიპოლარული შეერთების ტრანზისტორები.

• ო ტრანზისტორიწელსიგი მზადდებაწელსველი (FET) ასევე ჩამოყალიბებულია სამი ნახევარგამტარული ფენა. შეერთების ტრანზისტორებისგან განსხვავებით, რომლებიც გააქტიურებულია ელექტრული დენის საშუალებით, FET აქტივირდება ელექტრული ძაბვით და, ამრიგად, შეიძლება გააძლიეროს ან გაუქმდეს ელექტრო დაძაბულობა წრიული. ამ ტრანზისტორების წარმოება უფრო იაფი და მარტივი წარმოებაა, ვიდრე სხვა ტრანზისტორების ელექტრონული ჩიპები.

იხილეთ აგრეთვე: შეიტყვეთ მეტი IT სფეროს შესახებ

სად გამოიყენება ტრანზისტორები?

ტრანზისტორებს შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც გამაძლიერებლები ან კონცენტრატორები ელექტრონულ სქემებში. მათი ყველაზე გავრცელებული გამოყენებაა კომპიუტერულ პროცესორებში, სადაც ისინი საჭიროებენ ბიტის იმიტაციის შესაძლებლობის წყალობით, ძაბვის გაზრდით ან შემცირებით, სწრაფად და ზუსტად. ტრანზისტორები იმყოფებიან სქემებიინტეგრირებული, რომლებიც ქმნიან ლოგიკურ კარიბჭეებს, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა აპარატების, საყოფაცხოვრებო ტექნიკის, კომპიუტერების, მობილური ტელეფონების ელექტრულ სქემებში და ა.შ.

თანამედროვე კომპიუტერული ჩიპების უმეტესობა შეიძლება შეიცავდეს 30 მილიარდ ტრანზისტორს.

ტრანზისტორების წარმოშობა

ტრანზისტორებამდე კომპიუტერებში იყენებდნენ მილებს.

ტრანზისტორი სილიციუმი და გერმანიუმი ფიზიკოსებმა შექმნეს იოანებარდენი და ვალტერ ჰაუსი ბრიტინი 1947 წელს, ამერიკული კომპანიის ტექნოლოგიურ ლაბორატორიებში ზარიტელეფონი შიგნით 1948, ერთად უილიამიბრედფორდიშოკლი, მიენიჭა ნობელის პრემია ფიზიკაში იმ უზარმაზარი ტექნოლოგიური ევოლუციის გამო, რაც ტრანზისტორებმა მოიტანეს. იმ დროისთვის მკვლევარების მოტივაცია იყო კომპაქტური და იაფი მოწყობილობის შექმნარა თერმოიონური სარქველები, გამოიყენება იმ დროს პირველი კომპიუტერი.
ჩემს მიერ. რაფაელ ჰელერბროკი