Мы объясняем, что такое транзистор, его происхождение и принцип работы. А также типы транзисторов и их интегральные схемы.
Что такое транзистор?
Его называют транзистором (от англ .:трансФерресистор«Передаточный резистор») к типу полупроводникового электронного устройства, способного изменять электрический выходной сигнал в ответ на входной сигнал, служащего его усилителем, переключателем, генератором или выпрямителем.
Это тип устройства, обычно используемый во многих устройствах, таких как часы, лампы, томографы, сотовые телефоны, радио и т. Д. телевизоры и, прежде всего, как компонент интегральных схем (микросхем или микрочипов).
Транзисторы возникли из-за необходимости управлять потоком электрический ток в различных приложениях, как часть эволюции области электроника. Его прямым предшественником был аппарат, изобретенный Юлиусом Эдгаром Лилиенфельдом в Канаде в 1925 году, но только в середине века он мог быть реализован с использованием полупроводниковых материалов (вместо электронных ламп).
Первые достижения в этом отношении заключались в увеличении мощности электрического сигнала, проводя его через две золотые стойки, приложенные к кристаллу германия.
Название транзистора было предложено американским инженером Джоном Р. Пирсом, начиная с первых моделей, разработанных Bell Laboratories. Первый контактный транзистор появился в Германии в 1948 году, а первый высокочастотный транзистор был изобретен в 1953 году в США.
Это были первые шаги к электронному взрыву второй половины 20-го века, которые позволили, среди прочего, развитие компьютеры.
Сегодня в конструкции транзисторов используются такие материалы, как германий (Ge), кремний (Si), арсенид галлия (GaAs) или сплавы кремния и германия или кремния и алюминия. В зависимости от используемого материала устройство сможет выдерживать определенное количество электрического напряжения и температура сопротивление нагрева максимальное.
Как работает транзистор?
Транзисторы работают с потоком тока, работая как усилители (принимая слабый сигнал и генерируя сильный) или как переключатели (принимая сигнал и отключая его). Это происходит в зависимости от того, какую из трех позиций транзистор занимает в определенный момент, а именно:
- Неактивный. Уровень переменного тока (более или менее текущий) может проходить.
- Секционный. Не пропускает электрический ток.
- По насыщенности. Он позволяет проходить всему потоку электрического тока (максимальный ток).
В этом смысле транзистор работает как запорный кран в трубе: если он полностью открыт, он пропускает весь поток Воды, в закрытом состоянии ничего не пропускает, а в промежуточных положениях пропускает больше или меньше воды.
Теперь каждый транзистор состоит из трех элементов: базы, коллектора и эмиттера. Первый - это тот, который является посредником между эмиттером (куда входит ток) и коллектором (куда уходит ток). И он, в свою очередь, активируется более низким электрическим током, отличным от того, который модулируется транзистором.
Таким образом, если база не принимает ток, транзистор находится в положении отсечки; если он получит промежуточный ток, база откроет поток на определенную величину; и если база получает достаточный ток, тогда плотина полностью откроется, и полный модулированный ток пройдет через нее.
Таким образом, понятно, что транзистор работает как способ управления количеством электричество это происходит в определенный момент, что позволяет построить логические взаимосвязи.
Типы транзисторов
Транзисторы бывают нескольких типов:
- Точечный транзистор. Также называемый «контактным наконечником», это самый старый тип транзистора, работающий на основе германия. Это было революционное изобретение, хотя оно было трудным в изготовлении, хрупким и шумным. Сегодня он больше не используется.
- Биполярный переходной транзистор. Изготовлен на кристалле из полупроводникового материала, который избирательно и контролируемым образом загрязнен атомы мышьяка или фосфора (доноры электроны), создавая таким образом области базы, эмиттера и коллектора.
- Полевой транзистор. В этом случае используется кремниевый стержень или другой подобный полупроводник, на выводах которого установлены омические выводы, работающие от положительного напряжения.
- Фототранзисторы. Так их называют чувствительные транзисторы к светлый, в спектрах, близких к видимой. Чтобы ими можно было управлять с помощью электромагнитных волн на расстоянии.
Интегральные схемы
Интегральные схемы, более известные как микросхемы или микрочипы, представляют собой небольшие структуры из кремния или других полупроводников, заключенные в капсулу. пластик керамика, которую мы обычно находим в электронных панелях различных устройств (компьютеры, калькуляторы, телевизоры и т. д.).
Эти схемы состоят из множества крошечных транзисторов и резисторов, размещенных на листе, для эффективного выполнения задач по манипулированию электрическим сигналом, таких как усиление.