A tranzisztorok a 20. század egyik legfontosabb találmánya. Szinte minden elektronikus eszközben megtalálható, a rádiótól a tévén át a számítógépekig. De mi is az a tranzisztor, és hogyan működik?
Mi az a tranzisztor?
A tranzisztor egy háromterminális elektronikus eszköz, amely elektronikus jeleket erősít vagy kapcsol. Lényeges alkotóelemei két, egymással ellentétes tulajdonságú félvezető anyag, jellemzően szilícium, ezek a p-típusú és az n-típusúak.
Ha a két anyagot egymás mellé helyezzük, kimerítő réteg gátat képeznek. Ez a réteg úgy működik, mint egy kapcsoló, lehetővé téve az elektromos áram átáramlását vagy nem, a harmadik kapocsra, az úgynevezett kapura alkalmazott feszültségtől függően.
A tranzisztorok szinte minden elektronikus eszközben megtalálhatók, és az integrált áramkörök vagy chipek kritikus alkotóelemei. Az 1947-ben John Bardeen, Walter Brattain és William Shockley (Bell Laboratories) által feltalált tranzisztorok forradalmasították az elektronikát azáltal, hogy kisebb, olcsóbb és megbízhatóbb eszközöket tettek lehetővé.
A tranzisztorok három fő részből állnak:
- Bázis
- Gyűjtő
- Kibocsátó
Az alapkivezetés szabályozza az áram áramlását a másik két kivezetés között. A kollektor gyűjti a bázisról érkező áramot, az emitter pedig a kollektorból bocsátja ki az áramot.
A tranzisztorok erősítőként vagy kapcsolóként is működhetnek. A tranzisztor megnöveli a rajta átfolyó áramot, ha erősítőként használják. A tranzisztorok be- vagy kikapcsolhatják az áramot, ha kapcsolóként használják.
Hogyan működik a tranzisztor?
A tranzisztor működése meglehetősen egyszerű. Ha nem folyik áram az alapkivezetésen, a tranzisztor „kikapcsolt” állapotban van. Ez azt jelenti, hogy a kollektor és az emitter kapcsain nem haladhat át áram.
Amikor áramot vezetnek az alapkivezetésre, a tranzisztor „bekapcsolt” állapotba kerül. Ez lehetővé teszi, hogy az áram átfolyjon a kollektor és az emitter kapcsain. A tranzisztoron átfolyó áram mennyisége az alapkivezetésre alkalmazott mennyiségtől függ.
Mit csinálnak a tranzisztorok? A tranzisztorok alkalmazásai
A tranzisztorok számos elektronikus eszközben megtalálhatók, és sokféle alkalmazással rendelkeznek.
Számítógép memória chipek
A tranzisztorok egyik leggyakoribb felhasználási módja az in számítógépes memória chipek. Ezek a chipek elektromos töltésként tárolják az információkat, és a tranzisztorok apró kapcsolókként működnek, amelyek be- és kikapcsolhatják a töltéseket. Emiatt ideálisak az adatok tárolására, mivel rengeteg információt tudnak tárolni kompakt helyen. Ezenkívül gyorsak, ami elengedhetetlen azoknál a számítógépeknél, amelyeknek gyorsan kell nagy mennyiségű adathoz hozzáférniük.
Kapcsolók
A tranzisztorokat gyakran használják kapcsolóként, mert gyorsan be- és kikapcsolnak. Ez ideálissá teszi őket digitális áramkörökhöz, ahol nagy pontossággal tudják szabályozni az elektromos áram áramlását.
Erősítők
A tranzisztorok másik felhasználási módja az erősítők. Az erősítők kis elektromosságot vesznek fel jelet és felerősíti, ezzel erősítve azt. A tranzisztorok első kereskedelmi alkalmazása hallókészülékekben és zsebrádiókban volt. Manapság a tranzisztorok számos hangerősítő alkalmazással rendelkeznek, mint például sztereó rendszerek és hangszer-erősítők.
Digitális logikai áramkörök
A tranzisztorokat digitális logikai áramkörökben is használják. A digitális logikai áramkörök a digitális elektronika, például a számítógépek és a mobiltelefonok építőkövei. Ezek az áramkörök tranzisztorokat használnak a logikai logikai műveletek végrehajtására, amelyek minden digitális számítás alapját képezik.
A tranzisztorok a modern elektronika építőkövei
Hosszú utat tettünk meg az első tranzisztor 1947-es feltalálása óta. Manapság a tranzisztorok a mobiltelefonoktól az autókig mindenben megtalálhatók, és alapvető szerepet töltenek be életünkben.
Bár lehet, hogy nem gondolsz rá sokat, a tranzisztorok a színfalak mögött gondoskodnak arról, hogy a telefon csörögjön, az autó elinduljon, és a kedvenc műsoraid játsszák a tévében. Remélhetőleg így jobban megértheti az elektronika egyik legalapvetőbb alkatrészét.
