Објашњавамо шта је транзистор, његово порекло и како функционише. Такође, врсте транзистора и њихова интегрисана кола.
Шта је транзистор?
Зове се транзистор (од енглеског:трансфер ресистор, „Трансферни отпорник“) на тип полупроводничког електронског уређаја, способног да модификује електрични излазни сигнал као одговор на улазни сигнал, који служи као појачало, прекидач, осцилатор или исправљач.
То је тип уређаја који се обично користи у многим уређајима, као што су сатови, лампе, томографи, мобилни телефони, радио апарати, телевизори а пре свега као компонента интегрисаних кола (чипова или микрочипова).
Транзистори имају своје порекло у потреби да се контролише ток електрична струја у разним применама, као део еволуције области електроника. Његов директни претходник био је апарат који је изумео Јулијус Едгар Лилијенфелд у Канади 1925. године, али тек средином века је могао да се имплементира коришћењем полупроводничких материјала (уместо вакуумских цеви).
Прва достигнућа у овом погледу састојала су се од проширења снаге електричног сигнала провођењем кроз два златна подупирача нанета на кристал германијума.
Назив транзистора је предложио амерички инжењер Џон Р. Пирс, од првих модела које је дизајнирала Белл Лабораториес. Први контактни транзистор појавио се у Немачкој 1948. године, док је први високофреквентни транзистор изумљен 1953. године у Сједињеним Државама.
То су били први кораци ка електронској експлозији друге половине 20. века, која је, између осталог, омогућила развој компјутери.
У конструкцији транзистора данас се користе материјали као што су германијум (Ге), силицијум (Си), галијум-арсенид (ГаАс) или легуре силицијума и германијума или силицијум и алуминијум. У зависности од материјала који се користи, уређај ће моћи да издржи одређену количину електричног напона и а температура отпор грејања максимум.
Како ради транзистор?
Транзистори раде на струјном току, радећи као појачивачи (примају слаб сигнал и генеришу јак) или као прекидачи (примају сигнал и искључују га) истог. Ово се дешава у зависности од тога коју од три позиције транзистор заузима у одређеном тренутку, а које су:
- У активном. Дозвољено је да прође променљиви ниво струје (више или мање струје).
- Сецтионал. Не пропушта електричну струју.
- У засићењу. Омогућава да прође сав ток електричне струје (максимална струја).
У том смислу, транзистор ради као запорни вентил у цеви: ако је потпуно отворен, пропушта сав ток Вода, ако је затворена не пропушта ништа, а у својим међуположајима пропушта мање или више воде.
Сада се сваки транзистор састоји од три елемента: базе, колектора и емитера. Први је онај који посредује између емитера (где струјни ток улази) и колектора (где струјни ток излази). И то чини, заузврат, активиран нижом електричном струјом, различитом од оне коју модулира транзистор.
На овај начин, ако база не прима струју, транзистор се налази у положају искључења; ако прими средњу струју, база ће отворити ток за одређену количину; и ако база прими довољно струје, тада ће се брана потпуно отворити и пуна модулисана струја ће проћи кроз њу.
Дакле, подразумева се да транзистор функционише као начин контроле количине електрична енергија то се дешава у одређеном тренутку и на тај начин омогућава изградњу логичких односа међусобне повезаности.
Врсте транзистора
Постоји неколико врста транзистора:
- Транзистор са тачком контакта. Такође се назива и "контактни врх", то је најстарији тип транзистора и ради на бази германијума. Био је то револуционарни изум, иако је био тежак за производњу, крхак и бучан. Данас се више не користи.
- Биполарни спојни транзистор. Произведен на кристалу полупроводничког материјала, који је на селективан и контролисан начин контаминиран са атоми арсена или фосфора (донатори електрона), чиме се генеришу региони базе, емитера и колектора.
- Транзистор са ефектом поља. У овом случају користи се силиконска шипка или неки други сличан полупроводник, у чијим се стезаљкама постављају омске стезаљке и тако раде позитивним напоном.
- Фототранзистори. Овим путем се називају осетљивим транзисторима светлости, у спектрима блиским видљивом. Тако да се њима може управљати помоћу електромагнетних таласа на даљину.
Интегрисаних кола
Интегрисана кола су познатија као чипови или микрочипови, и то су мале структуре од силицијума или других полупроводника, у инкапсулацији пластичне керамике, коју најчешће налазимо у електронским панелима разних уређаја (рачунара, калкулатора, телевизора итд.).
Ова кола се састоје од бројних сићушних транзистора и отпорника постављених на листу, како би ефикасно обављали задатке манипулисања електричним сигналом, као што је појачање.