Transistor är en halvledaranordning, vanligtvis gjord av kisel eller germanium, används för att förstärka eller dämpa intensiteten hos elektrisk ström i elektroniska kretsar. Transistorer är de grundläggande byggstenarna för alla moderna elektroniska enheter och används till exempel i datorchips och smartphones.
Vad är transistorns funktion?
Transistorer har två grundläggande funktioner: förstärka den elektriska strömmen eller bar din biljett. När i förstärkarfunktionen drivs transistorerna av en låg elektrisk ingångsström, förstärker den och producerar därmed en elektrisk utgång med större intensitet.
Ett exempel på en krets som använder transistorer i denna konfiguration är mikrofoner. Ljudet fångat upp av mikrofonenes producerar en elektrisk ström med låg intensitet, sedan passerar denna ström genom en uppsättning transistorer, som producerar en mycket mer intensiv elektrisk signal som kan driva högtalarna i en ljudbox, genom exempel.
Du transistorer kan också fungera som växlar, slå på eller av elektrisk ström i en krets: precis som de kan förstärka elektrisk ström, så är de också kan dämpa det, och denna process kan ske med hög hastighet (nuvarande transistorer gör detta miljarder gånger per andra).
Denna funktion gjorde transistorer till de grundläggande komponenterna i alla elektroniska marker, som de som finns i våra datorer. Alla dessa marker fungerar genom ett mycket enkelt språk binär kod. Datorer kan Översätt en lång kod bildad av siffrorna 0 och 1 i bokstäver, ord och bilder. Dessa siffror, 0 och 1, kallas bitar och implementeras av transistorer: när en transistor hittas påslagen (hög ström), läser datorn bit 0, När han om hitta av (låg ström), tilldelar datorn bit 1.
Seockså:Datorernas utveckling
Hur fungerar transistorer?
Alla transistorer fungerar kontrollerar elektronens passage inuti denDet finns dock olika typer av transistorer, och var och en gör det på olika sätt. Moderna transistorer, som de som används i smartphone-processorer, är så små att de kan styra rörelsen för varje enskild elektron. Moderna marker, några kvadratcentimeter i area, kan innehålla från 5 till 30 miljarder transistorer.
Transistorer är gjorda av halvledarmaterial. För att leda och förstärka signalen från en elektrisk ström dopas vanligtvis halvledare med material som kan erbjuda dem extra elektriska laddningar, underlättar din elektricitet.
Doping är en process där kiselatomer ersätts av andra atomer, såsom fosfor, bor, gallium och andra. Det finns två typer av dopning: dopning typ-n och p-typ. I dopning av n-typ (negativ laddning) tillsätts atomer till kiselkristallgitteret som kan ge ett överskott av elektroner; i p-typ (positiv laddning) dopning tillsätts atomer som orsakar brist på elektroner.
Seockså:Känn egenskaperna hos kisel
Sammantaget finns det tre konfigurationer av befintliga transistorer: kiselsmörgås, O korsningstransistor det är fälteffekt transistor.
• O smörgås den består av två lager kisel, ett av dem med p-dopning och det andra med n-doping. I denna typ av konfiguration är det möjligt att bara ha ett strömflöde i en riktning. Enheter som använder denna enhet kallas dioder.
• O transistorav korsningen bildas genom att kombinera tre lager kisel i olika dopningar. I den här konfigurationen finns det två sätt att stapla kiselskikten: p-n-p och n-p-n, det vill säga tre lager kisel enligt deras respektive dopningar. I denna typ av transistor förstärks den elektriska strömmen genom utseendet på "hål": det är som om en positiv laddning reste i motsatt riktning av elektronerna (de negativa laddningarna). I detta fall kan dessa positiva laddningar förstås som regioner som saknar elektroner. Denna typ av körning kallas gropkörning. Transistorer som kan bära laddningar genom att leda elektroner och hål kallas bipolära korsningstransistorer.
• O transistoriDet är gjortifält (FET) är också bildas av tre halvledarskikt. Till skillnad från övergångstransistorer, som aktiveras av en elektrisk ström, aktiveras FETs av elektriska spänningar och kan därför förstärka eller upphäva Elektrisk spänning av en krets. Dessa transistorer är billigare och lättare att tillverka än andra transistorer, och används ofta i elektroniska marker.
Se också: Läs mer om IT-området
Var används transistorer?
Transistorer kan fungera som förstärkare eller omkopplare i elektroniska kretsar. Deras vanligaste användning är i datorprocessorer, där de krävs tack vare deras förmåga att emulera bitar genom att öka eller minska spänningen, snabbt och exakt. Transistorer finns i kretsarintegrerad, som utgör de logiska grindarna som används i elektriska kretsar för olika maskiner, apparater, datorer, mobiltelefoner etc.
De flesta moderna datachips kan innehålla upp till 30 miljarder transistorer.
Transistors ursprung
Innan transistorer användes rör i datorer.
transistorn av kisel och germanium skapades av fysiker JohnBardeen och Walter House Brittain 1947, i det amerikanska företagets teknologilaboratorier klockaTelefon. I 1948, tillsammans med WilliamBradfordShockley, tilldelades Nobelpriset i fysik på grund av den enorma tekniska utveckling som transistorer medförde. Forskarnas motivation vid den tiden var att skapa en kompakt och billigare enhet somvad i termojoniska ventiler, används vid den tidpunkten första datorer.
Av mig Rafael Helerbrock