Transistorit ovat yksi 1900-luvun tärkeimmistä keksinnöistä. Löydät ne lähes kaikista elektronisista laitteista radioista televisioihin ja tietokoneisiin. Mutta mikä on transistori ja miten se toimii?
Mikä on transistori?
Transistori on kolminapainen elektroninen laite, joka vahvistaa tai vaihtaa elektronisia signaaleja. Sen olennaiset komponentit ovat kaksi puolijohdemateriaalia, tyypillisesti pii, joilla on vastakkaiset ominaisuudet, jotka tunnetaan p-tyyppinä ja n-tyyppinä.
Kun nämä kaksi materiaalia asetetaan yhteen, ne muodostavat ehtymiskerroksen esteen. Tämä kerros toimii kuin kytkin, joka sallii sähkövirran kulkea läpi tai ei kulje läpi, riippuen kolmanteen liittimeen, joka tunnetaan nimellä portti, syötetystä jännitteestä.
Transistorit löytyvät lähes kaikista elektronisista laitteista, ja ne ovat kriittisiä integroitujen piirien tai sirujen osia. John Bardeenin, Walter Brattainin ja William Shockleyn Bell Laboratoriesista vuonna 1947 keksimät transistorit mullistavat elektroniikkaa tekemällä pienempiä, halvempia ja luotettavampia laitteita mahdollisiksi.
Transistoreilla on kolme pääosaa:
- Pohja
- Keräilijä
- Lähettäjä
Perusliitin ohjaa virran kulkua kahden muun liittimen välillä. Kollektori kerää kannasta tulevan virran ja emitteri lähettää virran kollektorista.
Transistorit voivat toimia joko vahvistimina tai kytkiminä. Transistori lisää sen läpi kulkevaa virtaa, kun sitä käytetään vahvistimena. Transistorit voivat kytkeä virran päälle tai pois, kun niitä käytetään kytkimenä.
Kuinka transistori toimii?
Transistorin toimintatapa on melko yksinkertainen. Kun virtaa ei kulje perusliittimen läpi, transistori on "off"-tilassa. Tämä tarkoittaa, että kollektori- ja emitteriliittimien läpi ei voi kulkea virtaa.
Kun virta syötetään perusliittimeen, transistori menee "on"-tilaan. Tämä mahdollistaa virran kulkemisen kollektorin ja emitterin liittimien läpi. Transistorin läpi kulkevan virran määrä riippuu kantaliittimeen syötetystä määrästä.
Mitä transistorit tekevät? Transistorien sovellukset
Transistoreja löytyy monista elektronisista laitteista, ja niillä on laaja valikoima sovelluksia.
Tietokoneen muistisirut
Yksi yleisimmistä transistorien käyttötavoista on in tietokoneen muistipiirit. Nämä sirut tallentavat tietoa sähkövarauksina, ja transistorit toimivat kuin pieniä kytkimiä, jotka voivat kytkeä lataukset päälle ja pois. Tämä tekee niistä ihanteellisia tietojen tallentamiseen, koska ne voivat säilyttää paljon tietoa kompaktissa tilassa. Lisäksi ne ovat nopeita, mikä on välttämätöntä tietokoneille, joiden on päästävä nopeasti käsiksi suuriin tietomääriin.
Kytkimet
Transistoreja käytetään usein kytkiminä, koska ne käynnistyvät ja sammuvat nopeasti. Tämä tekee niistä ihanteellisia digitaalisiin piireihin, joissa ne voivat ohjata sähkövirtaa erittäin tarkasti.
Vahvistimet
Toinen transistoreiden käyttötarkoitus on vahvistimina. Vahvistimet vievät pienen sähkövirran signaalia ja vahvistaa sitä tehden siitä vahvemmaksi. Transistorien ensimmäinen kaupallinen sovellus oli kuulokojeissa ja taskuradioissa. Nykyään transistoreilla on useita äänenvahvistussovelluksia, kuten stereojärjestelmiä ja musiikki-instrumenttivahvistimia.
Digitaaliset logiikkapiirit
Transistoreja käytetään myös digitaalisissa logiikkapiireissä. Digitaaliset logiikkapiirit ovat digitaalisen elektroniikan, kuten tietokoneiden ja matkapuhelimien, rakennuspalikoita. Nämä piirit käyttävät transistoreita Boolen logiikkaoperaatioiden suorittamiseen, jotka ovat kaikkien digitaalisten laskelmien perusta.
Transistorit ovat modernin elektroniikan rakennuspalikoita
Olemme kulkeneet pitkän tien ensimmäisen transistorin keksimisen jälkeen vuonna 1947. Nykyään transistoreja löytyy kaikesta matkapuhelimista autoihin ja niillä on keskeinen rooli elämässämme.
Vaikka et ehkä ajattele niitä paljon, transistorit ovat kulissien takana ja varmistavat, että puhelimesi soi, autosi käynnistyy ja suosikkiohjelmasi toistetaan televisiossa. Toivottavasti tämä on antanut sinulle paremman käsityksen yhdestä elektroniikan peruskomponenteista.
