Главная страница » Транзистор
Технология

Транзистор

Мы объясним, что такое транзистор, каково его происхождение и как он работает. Кроме того, типы транзисторов и их интегральные схемы
Транзисторы берут свое начало в необходимости управления потоком электрического тока

Что такое транзистор?

Транзистор (переходной резистор) – это тип полупроводникового электронного прибора , способный изменять электрический выходной сигнал в ответ на входной сигнал, выполняя функции усилителя, переключателя, генератора или выпрямителя этого сигнала

Тип устройства широко используемый во многих устройствах , таких как часы, лампы, томографы, сотовые телефоны, радиоприемники, телевизоры и, что особенно примечательно, в качестве компонента интегральных схем (чипов или микросхем)

Транзисторы возникли из необходимости управлять потоком электрического тока в различных приложениях как часть развивающейся области электроники. Его прямым предшественником было устройство, изобретенное Юлиусом Эдгаром Лилиенфельдом в Канаде в 1925 году, но только в середине века его удалось реализовать с использованием полупроводниковых материалов (вместо вакуумных трубок)

Первые достижения в этом направлении заключались в увеличении мощности электрического сигнала путем проведения его через два золотых стержня, нанесенных на кристалл германия

Название транзистор было предложено американским инженером Джоном Р. Пирсом на основе первых транзисторов. Пирс, 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 на пути к электронному взрыву второй половины 20-го века, который позволил, среди многих других вещей, разработать 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 может выдерживать заданную величину электрического напряжения и максимальную температуру нагрева сопротивления

Как работает транзистор?

Каждый транзистор состоит из трех элементов: базы, коллектора и эмиттера.

Транзисторы работают на потоке тока , действуя либо как усилители (принимая слабый сигнал и генерируя сильный), либо как переключатели (принимая сигнал и отсекая его). Это происходит в зависимости от того, какое из трех положений занимает транзистор в любой момент времени, а именно:

  • В активном состоянии . Пропускается переменный уровень тока (больший или меньший ток).
  • В отсечение . Электрический ток не пропускается.
  • В насыщенности . Он позволяет пропускать полный поток электрического тока (максимальный ток).

В этом смысле транзистор работает как запорный кран в трубе: если он полностью открыт, то пропускает полный поток воды , если он закрыт, то не пропускает ничего, а в промежуточных положениях пропускает больше или меньше воды

Итак, каждый транзистор состоит из трех элементов: базы, коллектора и эмиттера. Первый – это тот, который является посредником между эмиттером (куда входит ток) и коллектором (откуда выходит ток). И делает это, в свою очередь, активируемый меньшим электрическим током, отличным от того, который модулируется транзистором

Таким образом, если база не получает тока, то транзистор находится в положении отсечки; если он получает промежуточный ток, то база откроет сток на определенную величину; а если база получает достаточный ток, то затвор будет полностью открыт и через него пройдет полный модулированный ток

Таким образом, подразумевается, что транзистор работает как средство управления количеством электричества , проходящего через него в любой момент времени, что позволяет создавать логические взаимосвязи

Типы транзисторов

Существует несколько типов транзисторов:

  • Транзистор с точечным контактом.  Также называемый точечным контактом, он является самым старым типом транзистора и работает на германиевой базе. Это было революционное изобретение, хотя оно было сложным в производстве, хрупким и шумным. Сегодня он уже не используется.
  • Транзистор с биполярным переходом изготовлен на кристалле полупроводникового материала, который избирательно и контролируемо загрязнен атомами мышьяка или фосфора (доноры электронов ) для создания областей базы, эмиттера и коллектора.
  • Полевой транзистор. В этом случае используется кремниевый стержень или аналогичный полупроводник с омическими клеммами на выводах, работающий на положительном напряжении.
  • фототранзисторы. Транзисторы, чувствительные к свету , в ближней видимой области спектра, так и называются. Поэтому ими можно управлять с помощью электромагнитных волн на расстоянии.

Интегральные схемы

Интегральные схемы – это небольшие структуры, изготовленные из кремния или других полупроводников.

Интегральные схемы более известны как микросхемы или микрочипы и представляют собой небольшие структуры из кремния или других полупроводников в пластиковом керамическом корпусе, которые обычно встречаются в электронных печатных платах различных устройств (компьютеров, калькуляторов, телевизоров и т.д.)

Эти схемы состоят из множества транзисторов и резисторов крошечных , размещенных на пленке, для эффективного выполнения задач по манипулированию электрическими сигналами, таких как усиление

Аватар

Дмитрий Смирнов

Добавить комментарий

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий