Kami menerangkan apa itu transistor, asalnya dan cara ia berfungsi. Juga, jenis transistor dan litar bersepadunya.
Apakah transistor?
Ia dipanggil transistor (dari bahasa Inggeris:transfer semulasystor, "Pindah perintang") kepada sejenis peranti elektronik semikonduktor, yang mampu mengubah suai isyarat keluaran elektrik sebagai tindak balas kepada isyarat input, berfungsi sebagai penguat, suis, pengayun atau penerusnya.
Ia adalah sejenis peranti yang biasa digunakan dalam banyak peranti, seperti jam tangan, lampu, tomograf, telefon bimbit, radio, televisyen dan, di atas semua, sebagai komponen litar bersepadu (cip atau mikrocip).
Transistor mempunyai asalnya dalam keperluan untuk mengawal aliran arus elektrik dalam pelbagai aplikasi, sebagai sebahagian daripada evolusi bidang elektronik. Pendahulu langsungnya ialah alat yang dicipta oleh Julius Edgar Lilienfeld di Kanada pada tahun 1925, tetapi ia tidak akan berlaku sehingga pertengahan abad apabila ia boleh dilaksanakan menggunakan bahan semikonduktor (bukan tiub vakum).
Pencapaian pertama dalam hal ini adalah dalam mengembangkan kuasa isyarat elektrik dengan menjalankannya melalui dua tupang emas yang digunakan pada kristal germanium.
Nama transistor telah dicadangkan oleh jurutera Amerika John R. Pierce, daripada model pertama yang direka oleh Bell Laboratories. Transistor kenalan pertama muncul di Jerman pada tahun 1948, manakala transistor frekuensi tinggi pertama dicipta pada tahun 1953 di Amerika Syarikat.
Ini adalah langkah pertama ke arah letupan elektronik pada separuh kedua abad ke-20, yang membolehkan, antara banyak perkara lain, pembangunan komputer.
Bahan seperti germanium (Ge), silikon (Si), galium arsenide (GaAs) atau aloi silikon dan germanium atau silikon dan aluminium digunakan dalam pembinaan transistor hari ini. Bergantung pada bahan yang digunakan, peranti akan dapat menahan sejumlah voltan elektrik dan a suhu pemanasan rintangan maksimum.
Bagaimanakah transistor berfungsi?
Transistor beroperasi pada aliran arus, beroperasi sebagai penguat (menerima isyarat lemah dan menghasilkan isyarat yang kuat) atau sebagai suis (menerima isyarat dan memotongnya) yang sama. Ini berlaku bergantung pada yang mana antara tiga kedudukan yang diduduki transistor pada masa tertentu, dan yang mana ialah:
- Tidak aktif. Tahap arus berubah (lebih atau kurang arus) dibenarkan melaluinya.
- Keratan. Ia tidak membenarkan arus elektrik berlalu.
- Dalam ketepuan. Ia membolehkan semua aliran arus elektrik melalui (arus maksimum).
Dalam pengertian ini, transistor berfungsi seperti stopcock dalam paip: jika ia terbuka sepenuhnya, ia membenarkan semua aliran masuk. air, jika ia ditutup ia tidak membenarkan apa-apa berlalu, dan dalam kedudukan pertengahannya ia membenarkan lebih atau kurang air berlalu.
Kini, setiap transistor terdiri daripada tiga elemen: asas, pengumpul dan pemancar. Yang pertama ialah yang menjadi pengantara antara pemancar (di mana aliran arus masuk) dan pengumpul (di mana aliran arus keluar). Dan ia berbuat demikian, seterusnya, diaktifkan oleh arus elektrik yang lebih rendah, berbeza daripada yang dimodulasi oleh transistor.
Dengan cara ini, jika pangkalan tidak menerima arus, transistor terletak di kedudukan potong; jika ia menerima arus perantaraan, pangkalan akan membuka aliran dengan jumlah tertentu; dan jika tapaknya menerima arus yang mencukupi, maka empangan akan terbuka sepenuhnya dan arus termodulat penuh akan melalui.
Oleh itu, difahamkan bahawa transistor beroperasi sebagai satu cara untuk mengawal jumlah elektrik yang berlaku pada masa tertentu, sekali gus membenarkan pembinaan hubungan logik kesalinghubungan.
Jenis-jenis transistor
Terdapat beberapa jenis transistor:
- Transistor hubungan titik. Juga dipanggil "hujung kenalan", ia adalah jenis transistor tertua dan beroperasi pada asas germanium. Ia adalah ciptaan revolusioner, walaupun ia sukar untuk dihasilkan, rapuh, dan bising. Hari ini ia tidak digunakan lagi.
- Transistor simpang bipolar. Dihasilkan pada kristal bahan semikonduktor, yang tercemar dengan cara terpilih dan terkawal dengan atom arsenik atau fosforus (penderma elektron), dengan itu menjana kawasan asas, pemancar dan pengumpul.
- Transistor kesan medan. Dalam kes ini, bar silikon atau semikonduktor lain yang serupa digunakan, di mana terminal terminal ohmik ditubuhkan, dengan itu beroperasi dengan voltan positif.
- Phototransistor. Mereka dipanggil dengan cara ini kepada transistor sensitif kepada ringan, dalam spektrum yang hampir dengan yang boleh dilihat. Supaya mereka boleh dikendalikan dengan cara gelombang elektromagnet pada jarak jauh.
litar bersepadu
Litar bersepadu lebih dikenali sebagai cip atau mikrocip, dan ia adalah struktur kecil silikon atau semikonduktor lain, dalam pengkapsulan plastik seramik, yang biasanya kita temui dalam panel elektronik pelbagai peranti (komputer, kalkulator, televisyen, dll.).
Litar ini terdiri daripada banyak transistor dan perintang kecil yang diletakkan pada helaian, untuk melaksanakan tugas memanipulasi isyarat elektrik dengan cekap, seperti penguatan.