Transistorer är en av 1900-talets viktigaste uppfinningar. Du kan hitta dem i nästan alla elektroniska enheter, från radio till TV till datorer. Men vad är en transistor och hur fungerar den?
Vad är en transistor?
En transistor är en elektronisk enhet med tre terminaler som förstärker eller växlar elektroniska signaler. Dess väsentliga komponenter är två halvledarmaterial, typiskt kisel, med motsatta egenskaper, kända som p-typ och n-typ.
När de två materialen placeras tillsammans bildar de en utarmningsskiktsbarriär. Detta lager fungerar som en omkopplare, vilket tillåter elektrisk ström att flöda igenom eller inte flöda igenom, beroende på spänningen som appliceras på den tredje terminalen, känd som grinden.
Transistorer finns i nästan alla elektroniska enheter och är kritiska komponenter i integrerade kretsar eller chips. Transistorer som uppfanns 1947 av John Bardeen, Walter Brattain och William Shockley från Bell Laboratories revolutionerade elektroniken genom att göra mindre, billigare och mer pålitliga enheter möjliga.
Transistorer har tre huvuddelar:
- Bas
- Samlare
- Sändare
Basterminalen styr strömflödet mellan de andra två terminalerna. Kollektorn samlar upp strömmen som kommer från basen, och emittern avger ström från kollektorn.
Transistorer kan fungera som antingen förstärkare eller switchar. En transistor ökar strömmen som flyter genom den när den används som förstärkare. Transistorer kan slå på eller av strömflödet när de används som omkopplare.
Hur fungerar en transistor?
Sättet en transistor fungerar på är ganska enkelt. När ingen ström flyter genom basterminalen är transistorn i sitt "av"-läge. Detta innebär att ingen ström kan flyta genom kollektor- och emitterterminalerna.
När ström appliceras på basterminalen går transistorn till sitt "på" tillstånd. Detta gör att strömmen kan flyta genom kollektor- och emitterterminalerna. Mängden ström som kan flöda genom transistorn beror på mängden som appliceras på basterminalen.
Vad gör transistorer? Tillämpningar av transistorer
Transistorer finns i en mängd olika elektroniska enheter, och de har ett brett utbud av tillämpningar.
Datorminneskort
En av de vanligaste användningsområdena för transistorer är in datorminneschips. Dessa chips lagrar information som elektriska laddningar, och transistorerna fungerar som små strömbrytare som kan slå på och av laddningarna. Detta gör dem idealiska för att lagra data eftersom de kan hålla massor av information i ett kompakt utrymme. Dessutom är de snabba, vilket är viktigt för datorer som snabbt behöver komma åt stora mängder data.
Växlar
Transistorer används ofta som omkopplare eftersom de slås på och av snabbt. Detta gör dem idealiska för digitala kretsar, där de kan styra flödet av el med stor precision.
Förstärkare
En annan användning för transistorer är som förstärkare. Förstärkare tar en liten elektrisk signal och förstärk den, vilket gör den starkare. Den första kommersiella tillämpningen av transistorer var i hörapparater och fickradio. Idag har transistorer en mängd olika ljudförstärkningsapplikationer, såsom stereosystem och musikinstrumentförstärkare.
Digitala logiska kretsar
Transistorer används också i digitala logiska kretsar. Digitala logiska kretsar är byggstenarna i digital elektronik, såsom datorer och mobiltelefoner. Dessa kretsar använder transistorer för att utföra booleska logiska operationer, som är grunden för alla digitala beräkningar.
Transistorer är byggstenarna i modern elektronik
Vi har kommit långt sedan den första transistorn uppfanns 1947. Idag finns transistorer i allt från mobiltelefoner till bilar och spelar en väsentlig roll i våra liv.
Även om du kanske inte tänker så mycket på dem, finns transistorer bakom kulisserna och ser till att din telefon ringer, din bil startar och att ditt favoritprogram spelas på TV. Förhoppningsvis har detta gett dig en bättre förståelse för en av de mest grundläggande komponenterna i all elektronik.