Transistor is een halfgeleiderapparaat, meestal gemaakt van silicium of germanium, gebruikt om de intensiteit van de te versterken of te verzwakken elektrische stroom in elektronische schakelingen. Transistors zijn de fundamentele bouwstenen van alle moderne elektronische apparaten en worden bijvoorbeeld gebruikt in computerchips en smartphones.
Wat is de functie van de transistor?
Transistors hebben twee basisfuncties: versterken de elektrische stroom of bar uw kaartje. Wanneer in de versterkerfunctie worden de transistors gevoed door een lage elektrische ingangsstroom, waardoor deze wordt versterkt en dus een elektrische uitgangsstroom met een grotere intensiteit wordt geproduceerd.
Een voorbeeld van een circuit dat transistors gebruikt in deze configuratie is de microfoons. Het geluid vastgelegd door de microfoones produceert een elektrische stroom van lage intensiteit, dan gaat deze stroom door een reeks van transistors, die een veel intenser elektrisch signaal produceren, in staat om de luidsprekers van een luidspreker aan te sturen, door voorbeeld.
U transistoren kan ook werken als schakelaars, elektrische stroom in- of uitschakelen in een circuit: net zoals ze elektrische stroom kunnen versterken, zo zijn ze zijn in staat om het te verzwakken, en dit proces kan met grote snelheid plaatsvinden (huidige transistors doen dit miljarden keren per tweede).
Deze functie maakte transistors tot de basiscomponenten van alle elektronische chips, zoals die aanwezig zijn in onze computers. Al deze chips werken door middel van een zeer eenvoudige taal, de binaire code. Computers zijn in staat om vertalen een lange code gevormd door de cijfers 0 en 1 in letters, woorden en afbeeldingen. Deze cijfers, 0 en 1, heten beetjes en worden geïmplementeerd door transistors: wanneer een transistor is ingeschakeld (hoge stroom), de computer leest de beetje 0, Wanneer hij als vind uit (lage stroom), wijst de computer de beetje 1.
Kijkenook:De evolutie van computers
Hoe werken transistoren?
Alle transistoren werken het regelen van de doorgang van elektronen erinEr zijn echter verschillende soorten transistors, en elk doet het op een andere manier. Moderne transistors, zoals die worden gebruikt in smartphoneprocessors, zijn zo klein dat ze de beweging van elk afzonderlijk elektron kunnen regelen. Moderne chips, met een oppervlakte van enkele vierkante centimeters, kunnen van 5 tot 30 miljard transistors.
Transistoren zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen. Om het signaal van een elektrische stroom te geleiden en te versterken, worden halfgeleiders meestal gedoteerd met materialen die ze kunnen bieden extra elektrische kosten, waardoor uw elektriciteitsgeleiding gemakkelijker wordt.
Doping is een proces waarbij siliciumatomen worden vervangen door andere atomen, zoals fosfor, boor, gallium en andere. Er zijn twee soorten doping: doping type-n en p-type. Bij n-type (negatieve lading) dotering worden atomen toegevoegd aan het siliciumkristalrooster dat een overmaat aan elektronen kan leveren; bij p-type (positieve lading) doping worden atomen toegevoegd die een tekort aan elektronen veroorzaken.
Kijkenook:Ken de eigenschappen van silicium
Alles bij elkaar zijn er drie configuraties van bestaande transistoren: de silicium sandwich, O junctietransistor het is de veldeffecttransistor.
• Uit belegd broodje het bestaat uit twee lagen silicium, een met p-doping en de andere met n-doping. In dit type configuratie is het mogelijk om elektrische stroom in slechts één richting te laten vloeien. Apparaten die gebruik maken van deze assembly staan bekend als: dioden.
• Uit transistorvan kruising wordt gevormd door het combineren van drie lagen silicium in verschillende doteringen. In deze configuratie zijn er twee manieren om de siliciumlagen te stapelen: p-n-p en n-p-n, dat wil zeggen, drie lagen silicium volgens hun respectieve doping. In dit type transistor wordt de elektrische stroom versterkt door het verschijnen van "gaten": het is alsof een positieve lading in de tegenovergestelde richting van de elektronen reist (de negatieve ladingen). In dit geval kunnen deze positieve ladingen worden opgevat als gebieden zonder elektronen. Deze manier van rijden heet kuil rijden. Transistoren die ladingen kunnen dragen door elektronen en gaten te geleiden, worden genoemd bipolaire junctietransistoren.
• Uit transistorinHet is gemaaktinveld- (FET) is ook gevormd door drie halfgeleiderlagen. In tegenstelling tot junctietransistoren, die worden geactiveerd door een elektrische stroom, worden FET's geactiveerd door elektrische spanningen en kunnen daarom de Elektrische spanning van een kring. Deze transistors zijn goedkoper en gemakkelijker te vervaardigen dan andere transistors, omdat ze veel worden gebruikt in elektronische chips.
Zie ook: Meer informatie over het IT-gebied
Waar worden transistoren gebruikt?
Transistors kunnen fungeren als versterkers of schakelaars in elektronische circuits. Ze worden het meest gebruikt in computerprocessors, waar ze nodig zijn dankzij hun vermogen om snel en nauwkeurig bits te emuleren door de spanning te verhogen of te verlagen. Transistoren zijn aanwezig in de circuitsgeïntegreerd, die de logische poorten vormen die worden gebruikt in elektrische circuits van verschillende machines, apparaten, computers, mobiele telefoons, enz.
De meeste moderne computerchips kunnen tot 30 miljard transistors bevatten.
Oorsprong van transistors
Vóór transistors werden buizen in computers gebruikt.
de transistor van silicium en germanium is gemaakt door natuurkundigen JohnBardeen en Walter House Brittanië in 1947, in de technologielaboratoria van het Amerikaanse bedrijf klokTelefoon. In 1948, samen met WillemBradfordShockley, kregen de Nobelprijs voor de Natuurkunde vanwege de enorme technologische evolutie die transistors met zich meebrachten. De motivatie van de onderzoekers was destijds om een compact en goedkoper apparaat te maken datwat de thermoionische kleppen, gebruikt op het moment dat de eerste computers.
Door mij Rafael Helerbrock