Tranzistorius yra puslaidininkinis įtaisas, paprastai pagamintas iš silicio arba germanis, naudojamas sustiprinti ar susilpninti elektros srovė elektroninėse grandinėse. Tranzistoriai yra pagrindiniai visų šiuolaikinių elektroninių prietaisų elementai, naudojami, pavyzdžiui, kompiuterių lustuose ir išmaniuosiuose telefonuose.
Kokia yra tranzistoriaus funkcija?
Transistoriai turi dvi pagrindines funkcijas: didinti elektros srovė arba baras savo bilietą. Kada stiprintuvo funkcijoje tranzistorius maitina maža elektros įėjimo srovė, ją sustiprindama ir taip sukurdama didesnę išėjimo elektros srovę.
Grandinės, naudojančios tranzistorius šioje konfigūracijoje, pavyzdys yra mikrofonai. Mikrofono užfiksuotas garsasgamina mažo intensyvumo elektros srovę, tada ši srovė praeina per aibę tranzistoriai, kuriantys daug intensyvesnį elektros signalą, galintys valdyti garso dėžutės garsiakalbius pavyzdys.
Tu tranzistoriai taip pat gali dirbti kaip jungikliai, įjungiant arba išjungiant elektros srovę grandinėje: taip, kaip jie sugeba sustiprinti elektros srovę sugeba tai susilpninti, ir šis procesas gali vykti dideliu greičiu (dabartiniai tranzistoriai tai daro milijardus kartų per antra).
Ši funkcija pavertė tranzistorius pagrindiniais visų elektroninių lustų komponentais, pavyzdžiui, esančiais mūsų kompiuteriuose. Visi šie lustai veikia per labai paprastą kalbą dvejetainis kodas. Kompiuteriai sugeba versti ilgas kodas, sudarytas iš skaitmenų 0 ir 1 į raidės, žodžiai ir vaizdai. Šie skaitmenys, 0 ir 1, vadinami bitai ir juos įgyvendina tranzistoriai: kai randamas tranzistorius įjungtas (didelė srovė), kompiuteris nuskaito 0 bitų, Kada jis jei rasti išjungtas (silpna srovė), kompiuteris priskiria 1 bitas.
Pažiūrėktaip pat:Kompiuterių raida
Kaip veikia tranzistoriai?
Visi tranzistoriai veikia kontroliuojant jo viduje esančių elektronų praėjimąTačiau yra įvairių tipų tranzistoriai, ir kiekvienas tai daro skirtingai. Šiuolaikiniai tranzistoriai, kaip ir naudojami išmaniųjų telefonų procesoriuose, yra tokie maži, kad sugeba valdyti kiekvieno atskiro elektrono judėjimą. Šiuolaikinėse drožlėse, kurių plotas yra keli kvadratiniai centimetrai, gali būti nuo Nuo 5 iki 30 milijardų tranzistorių.
Tranzistoriai yra pagaminti iš puslaidininkinės medžiagos. Elektros srovės signalui valdyti ir sustiprinti puslaidininkiai dažniausiai yra legiruojami medžiagomis, kurios gali juos pasiūlyti papildomų elektros krūvių, palengvindamas elektros laidumą.
Dopingas yra procesas, kurio metu silicio atomai keičiami kitais atomais, tokiais kaip fosforas, boras, galis ir kt. Yra dvi dopingo rūšys: dopingas tipas-n ir p tipo. N tipo (neigiamo krūvio) legiravimo metu į silicio kristalinę gardelę pridedami atomai, galintys užtikrinti elektronų perteklių; vartojant p tipo (teigiamo krūvio) dopingą, pridedami atomai, dėl kurių trūksta elektronų.
Pažiūrėktaip pat:Žinokite silicio savybes
Iš viso yra trys konfigūracijos esamų tranzistorių: silicio sumuštinis, O sandūros tranzistorius tai lauko tranzistorius.
• O sumuštinis jis susideda iš dviejų silicio sluoksnių, iš kurių vienas yra su dopingu, kitas - su n-dopingu. Tokio tipo konfigūracijoje elektros srovė gali tekėti tik viena kryptimi. Įrenginiai, naudojantys šį mazgą, yra žinomi kaip diodai.
• O tranzistoriussankryžos susidaro sujungiant tris silicio sluoksnius skirtingais priedais. Šioje konfigūracijoje yra du būdai sukrauti silicio sluoksnius: p-n-p ir n-p-n, tai yra trys silicio sluoksniai pagal jų atitinkamus priedus. Šio tipo tranzistoriuose elektros srovę sustiprina „skylių“ atsiradimas: tarytum teigiamas krūvis eitų priešinga elektronų kryptimi (neigiami krūviai). Šiuo atveju šiuos teigiamus krūvius galima suprasti kaip regionus, kuriuose trūksta elektronų. Šis vairavimo tipas vadinamas duobių varymas. Vadinami tranzistoriai, galintys nešti krūvius, praleisdami elektronus ir skyles bipoliniai jungiamieji tranzistoriai.
• O tranzistoriusįJis pagamintasįsrityje (FET) taip pat suformuotas trijų puslaidininkinių sluoksnių. Skirtingai nuo jungiamųjų tranzistorių, kuriuos įjungia elektros srovė, FET įjungia elektros įtampa, todėl jie gali sustiprinti arba panaikinti Elektrinė įtampa grandinės. Šie tranzistoriai yra pigesni ir lengviau gaminami nei kiti tranzistoriai, plačiai naudojami elektroniniai lustai.
Taip pat žiūrėkite: Sužinokite daugiau apie IT sritį
Kur naudojami tranzistoriai?
Transistoriai gali veikti kaip stiprintuvai arba jungikliai elektroninėse grandinėse. Dažniausiai jie naudojami kompiuterių procesoriuose, kur jie reikalingi dėl galimybės greitai ir tiksliai imituoti bitus didinant ar mažinant įtampą. Transistoriai yra įrenginyje grandinėsintegruota, kurie sudaro loginius vartus, naudojamus įvairių mašinų, prietaisų, kompiuterių, mobiliųjų telefonų ir kt. elektros grandinėse.
Daugumoje šiuolaikinių kompiuterių lustų gali būti iki 30 milijardų tranzistorių.
Tranzistorių kilmė
Prieš tranzistorius vamzdžiai buvo naudojami kompiuteriuose.
tranzistorius silicio ir germanis buvo sukurta fizikų JonasBardeenas ir Walter House Brittain 1947 m. Amerikos kompanijos technologijos laboratorijose varpasTelefonas. Į 1948, kartu su ViljamasBradfordasShockley, buvo apdovanoti Nobelio fizikos premija dėl didžiulės technologinės evoliucijos, kurią sukėlė tranzistoriai. Tyrėjų motyvacija tuo metu buvo sukurti kompaktišką ir pigesnį įrenginįkas per termoioniniai vožtuvai, naudojamas tuo metu pirmieji kompiuteriai.
Mano. Rafaelis Helerbrockas
