Tranzistorji so eden najpomembnejših izumov 20. stoletja. Najdete jih v skoraj vseh elektronskih napravah, od radia do televizorja in računalnika. Toda kaj je tranzistor in kako deluje?
Kaj je tranzistor?
Tranzistor je elektronska naprava s tremi sponkami, ki ojača ali preklopi elektronske signale. Njegovi bistveni komponenti sta dva polprevodniška materiala, običajno silicij, z nasprotujočimi si lastnostmi, znani kot p-tip in n-tip.
Ko sta oba materiala postavljena skupaj, tvorita pregrado za osiromašeno plast. Ta plast deluje kot stikalo, ki omogoča, da električni tok teče ali ne teče skozi, odvisno od napetosti, ki je priključena na tretji terminal, znan kot vrata.
Tranzistorje najdemo v skoraj vseh elektronskih napravah in so kritične komponente integriranih vezij ali čipov. Tranzistorji, ki so jih leta 1947 izumili John Bardeen, Walter Brattain in William Shockley iz Bell Laboratories, so revolucionirali elektroniko, saj so omogočili manjše, cenejše in zanesljivejše naprave.
Tranzistorji imajo tri glavne dele:
- Osnova
- Zbiralec
- Oddajnik
Osnovni priključek nadzoruje pretok toka med drugima dvema priključkoma. Kolektor zbira tok, ki prihaja iz baze, emiter pa oddaja tok iz kolektorja.
Tranzistorji lahko delujejo kot ojačevalniki ali stikala. Tranzistor poveča tok, ki teče skozi njega, ko se uporablja kot ojačevalnik. Tranzistorji lahko vklopijo ali izklopijo tok, če se uporabljajo kot stikalo.
Kako deluje tranzistor?
Način delovanja tranzistorja je precej preprost. Ko tok ne teče skozi bazni terminal, je tranzistor v stanju "izklopljen". To pomeni, da skozi sponke kolektorja in emitorja ne more teči noben tok.
Ko je tok priključen na bazni terminal, preide tranzistor v stanje "vklopljeno". To omogoča, da tok teče skozi kolektorske in emiterske sponke. Količina toka, ki lahko teče skozi tranzistor, je odvisna od količine, ki se nanaša na bazni terminal.
Kaj počnejo tranzistorji? Uporaba tranzistorjev
Tranzistorje najdemo v različnih elektronskih napravah in imajo široko paleto aplikacij.
Računalniški pomnilniški čipi
Ena najpogostejših uporab tranzistorjev je v računalniški pomnilniški čipi. Ti čipi shranjujejo informacije kot električne naboje, tranzistorji pa delujejo kot majhna stikala, ki lahko vklopijo in izklopijo naboje. Zaradi tega so idealni za shranjevanje podatkov, saj lahko hranijo veliko informacij v kompaktnem prostoru. Poleg tega so hitri, kar je bistveno za računalnike, ki morajo hitro dostopati do velikih količin podatkov.
Stikala
Tranzistorji se pogosto uporabljajo kot stikala, ker se hitro vklopijo in izklopijo. Zaradi tega so idealni za digitalna vezja, kjer lahko z veliko natančnostjo nadzorujejo pretok električne energije.
Ojačevalci
Druga uporaba tranzistorjev je kot ojačevalniki. Ojačevalci potrebujejo majhno elektriko signal in ga okrepite, da postane močnejši. Prva komercialna uporaba tranzistorjev je bila v slušnih aparatih in žepnih radijskih sprejemnikih. Danes imajo tranzistorji različne aplikacije za ojačevanje zvoka, kot so stereo sistemi in ojačevalniki glasbil.
Digitalna logična vezja
Tranzistorji se uporabljajo tudi v digitalnih logičnih vezjih. Digitalna logična vezja so gradniki digitalne elektronike, kot so računalniki in mobilni telefoni. Ta vezja uporabljajo tranzistorje za izvajanje Boolovih logičnih operacij, ki so osnova za vse digitalne izračune.
Tranzistorji so gradniki sodobne elektronike
Prešli smo dolgo pot, odkar je bil leta 1947 izumljen prvi tranzistor. Danes tranzistorje najdemo v vsem, od mobilnih telefonov do avtomobilov in igrajo bistveno vlogo v naših življenjih.
Čeprav o njih morda ne boste veliko razmišljali, so tranzistorji v zakulisju in poskrbijo, da vaš telefon zazvoni, vaš avto zažene in se vaša najljubša oddaja predvaja na televiziji. Upajmo, da vam je to omogočilo boljše razumevanje ene najbolj temeljnih komponent vse elektronike.