Tranzistoriai yra vienas svarbiausių XX amžiaus išradimų. Jų galite rasti beveik visuose elektroniniuose įrenginiuose – nuo radijo imtuvų iki televizorių iki kompiuterių. Bet kas yra tranzistorius ir kaip jis veikia?
Kas yra tranzistorius?
Tranzistorius yra trijų gnybtų elektroninis įrenginys, kuris stiprina arba perjungia elektroninius signalus. Pagrindiniai jo komponentai yra dvi puslaidininkinės medžiagos, paprastai silicis, turinčios priešingų savybių, žinomos kaip p tipo ir n tipo.
Kai abi medžiagos dedamos kartu, jos sudaro išeikvojimo sluoksnio barjerą. Šis sluoksnis veikia kaip jungiklis, leidžiantis elektros srovei tekėti arba netekėti, priklausomai nuo įtampos, tiekiamos trečiajam gnybtui, žinomam kaip vartai.
Tranzistoriai yra beveik visuose elektroniniuose įrenginiuose ir yra svarbūs integrinių grandynų ar lustų komponentai. 1947 m. išrado Johnas Bardeenas, Walteris Brattainas ir Williamas Shockley iš Bell Laboratories, tranzistoriai sukėlė revoliuciją elektronikoje, todėl įmanomi mažesni, pigesni ir patikimesni įrenginiai.
Tranzistoriai turi tris pagrindines dalis:
- Bazė
- Kolekcininkas
- Skleidėjas
Bazinis gnybtas kontroliuoja srovės srautą tarp kitų dviejų gnybtų. Kolektorius surenka srovę, ateinančią iš pagrindo, o emiteris skleidžia srovę iš kolektoriaus.
Tranzistoriai gali veikti kaip stiprintuvai arba jungikliai. Tranzistorius padidina per jį tekančią srovę, kai naudojamas kaip stiprintuvas. Tranzistoriai gali įjungti arba išjungti srovės srautą, kai naudojami kaip jungiklis.
Kaip veikia tranzistorius?
Tranzistoriaus veikimo būdas yra gana paprastas. Kai srovė neteka per bazinį gnybtą, tranzistorius yra „išjungtoje“ būsenoje. Tai reiškia, kad srovė negali tekėti per kolektoriaus ir emiterio gnybtus.
Kai srovė tiekiama į pagrindinį gnybtą, tranzistorius pereina į „įjungimo“ būseną. Tai leidžia srovei tekėti per kolektoriaus ir emiterio gnybtus. Srovės, kuri gali tekėti per tranzistorių, kiekis priklauso nuo į bazinį gnybtą nukreipto kiekio.
Ką veikia tranzistoriai? Tranzistorių taikymas
Tranzistoriai randami įvairiuose elektroniniuose įrenginiuose ir turi platų pritaikymo spektrą.
Kompiuterio atminties lustai
Vienas iš dažniausiai naudojamų tranzistorių yra in kompiuterio atminties lustai. Šie lustai saugo informaciją kaip elektros krūvius, o tranzistoriai veikia kaip maži jungikliai, galintys įjungti ir išjungti įkrovimus. Dėl to jie idealiai tinka duomenims saugoti, nes kompaktiškoje erdvėje gali sutalpinti daugybę informacijos. Be to, jie yra greiti, o tai būtina kompiuteriams, kuriems reikia greitai pasiekti didelius duomenų kiekius.
Jungikliai
Tranzistoriai dažnai naudojami kaip jungikliai, nes jie greitai įsijungia ir išsijungia. Dėl to jie idealiai tinka skaitmeninėms grandinėms, kur jie gali labai tiksliai valdyti elektros srautą.
Stiprintuvai
Kitas tranzistorių panaudojimas yra kaip stiprintuvai. Stiprintuvai naudoja nedidelę elektros energiją signalą ir sustiprinti jį, kad jis būtų stipresnis. Pirmasis komercinis tranzistorių pritaikymas buvo klausos aparatuose ir kišeniniuose radijo imtuvuose. Šiandien tranzistoriai turi daugybę garso stiprinimo programų, tokių kaip stereosistemos ir muzikos instrumentų stiprintuvai.
Skaitmeninės loginės grandinės
Tranzistoriai taip pat naudojami skaitmeninėse logikos grandinėse. Skaitmeninės logikos grandinės yra skaitmeninės elektronikos, tokios kaip kompiuteriai ir mobilieji telefonai, sudedamosios dalys. Šios grandinės naudoja tranzistorius Būlio loginėms operacijoms, kurios yra visų skaitmeninių skaičiavimų pagrindas, atlikti.
Tranzistoriai yra šiuolaikinės elektronikos pagrindiniai elementai
Nuo 1947 m., kai buvo išrastas pirmasis tranzistorius, nuėjome ilgą kelią. Šiandien tranzistoriai yra visur – nuo mobiliųjų telefonų iki automobilių ir atlieka esminį vaidmenį mūsų gyvenime.
Nors galbūt apie juos daug negalvojate, tranzistoriai yra užkulisiuose, užtikrinantys, kad jūsų telefonas suskambėtų, automobilis užvestų ir jūsų mėgstamiausia programa būtų rodoma per televizorių. Tikimės, kad tai leido jums geriau suprasti vieną iš svarbiausių visos elektronikos komponentų.
