Транзисторите са едно от най-важните изобретения на 20 век. Можете да ги намерите в почти всяко електронно устройство, от радиостанции през телевизори до компютри. Но какво точно е транзистор и как работи?
Какво е транзистор?
Транзисторът е електронно устройство с три извода, което усилва или превключва електронни сигнали. Неговите основни компоненти са два полупроводникови материала, обикновено силиций, с противоположни свойства, известни като p-тип и n-тип.
Когато двата материала се поставят заедно, те образуват бариера за изтощен слой. Този слой действа като превключвател, позволяващ на електрическия ток да протича или да не протича, в зависимост от напрежението, приложено към третия терминал, известен като порта.
Транзисторите се намират в почти всички електронни устройства и са критични компоненти на интегрални схеми или чипове. Изобретени през 1947 г. от Джон Бардийн, Уолтър Братейн и Уилям Шокли от Bell Laboratories, транзисторите революционизират електрониката, като правят възможни по-малки, по-евтини и по-надеждни устройства.
Транзисторите имат три основни части:
- База
- Колекционер
- Излъчвател
Базовият терминал контролира потока на ток между другите два терминала. Колекторът събира тока, идващ от основата, а емитерът излъчва тока от колектора.
Транзисторите могат да работят като усилватели или превключватели. Транзисторът увеличава тока, протичащ през него, когато се използва като усилвател. Транзисторите могат да включват или изключват текущия поток, когато се използват като превключвател.
Как работи транзисторът?
Начинът, по който работи транзисторът, е доста прост. Когато през базовата клема не протича ток, транзисторът е в "изключено" състояние. Това означава, че през клемите на колектора и емитера не може да тече ток.
Когато ток се приложи към базовия терминал, транзисторът преминава в своето "включено" състояние. Това позволява на тока да тече през клемите на колектора и емитера. Количеството ток, което може да тече през транзистора, зависи от количеството, приложено към базовия терминал.
Какво правят транзисторите? Приложения на транзистори
Транзисторите се намират в различни електронни устройства и имат широк спектър от приложения.
Чипове за компютърна памет
Една от най-честите употреби на транзистори е в компютърни чипове с памет. Тези чипове съхраняват информация като електрически заряди, а транзисторите действат като малки ключове, които могат да включват и изключват зарядите. Това ги прави идеални за съхранение на данни, тъй като те могат да поберат много информация в компактно пространство. Освен това те са бързи, което е от съществено значение за компютри, които имат нужда от бърз достъп до големи количества данни.
Превключватели
Транзисторите често се използват като ключове, защото се включват и изключват бързо. Това ги прави идеални за цифрови схеми, където могат да контролират потока на електричество с голяма прецизност.
Усилватели
Друга употреба на транзисторите е като усилватели. Усилвателите отнемат малък електрически сигнал и го усилва, правейки го по-силен. Първото търговско приложение на транзисторите е в слуховите апарати и джобните радиостанции. Днес транзисторите имат различни приложения за аудио усилване, като стерео системи и усилватели за музикални инструменти.
Цифрови логически схеми
Транзисторите се използват и в цифрови логически схеми. Цифровите логически схеми са градивните елементи на цифровата електроника, като компютри и мобилни телефони. Тези схеми използват транзистори за извършване на булеви логически операции, които са основата за всички цифрови изчисления.
Транзисторите са градивните елементи на съвременната електроника
Изминахме дълъг път от изобретяването на първия транзистор през 1947 г. Днес транзисторите се намират във всичко - от мобилни телефони до автомобили и играят съществена роля в живота ни.
Въпреки че може да не им обръщате внимание, транзисторите са зад кулисите, като гарантират, че телефонът ви звъни, колата ви запалва и любимото ви шоу се пуска по телевизията. Надяваме се, че това ви е дало по-добро разбиране на един от най-фундаменталните компоненти във всяка електроника.