Tranzistori ir viens no nozīmīgākajiem 20. gadsimta izgudrojumiem. Tos var atrast gandrīz visās elektroniskajās ierīcēs, sākot no radio līdz televizoriem un beidzot ar datoriem. Bet kas ir tranzistors un kā tas darbojas?

Kas ir tranzistors?

Tranzistors ir trīs terminālu elektroniska ierīce, kas pastiprina vai pārslēdz elektroniskos signālus. Tās galvenās sastāvdaļas ir divi pusvadītāju materiāli, parasti silīcijs, ar pretējām īpašībām, kas pazīstami kā p-tipa un n-tipa.

Kad abi materiāli ir novietoti kopā, tie veido noplicināšanas slāņa barjeru. Šis slānis darbojas kā slēdzis, ļaujot elektriskajai strāvai plūst cauri vai neplūst, atkarībā no sprieguma, kas tiek pievadīts trešajam spailei, kas pazīstams kā vārti.

Tranzistori ir atrodami gandrīz visās elektroniskajās ierīcēs un ir svarīgi integrēto shēmu vai mikroshēmu komponenti. Tranzistori, ko 1947. gadā izgudroja Džons Bārdīns, Valters Breteins un Viljams Šoklijs no Bell Laboratories, radīja revolūciju elektronikā, padarot iespējamas mazākas, lētākas un uzticamākas ierīces.

Tranzistoriem ir trīs galvenās daļas:

  • Bāze
  • Kolekcionārs
  • Izstarotājs

Bāzes spaile kontrolē strāvas plūsmu starp pārējiem diviem spailēm. Kolektors savāc strāvu, kas nāk no pamatnes, un emitētājs izstaro strāvu no kolektora.

Tranzistori var darboties kā pastiprinātāji vai slēdži. Tranzistors palielina strāvu, kas plūst caur to, ja to izmanto kā pastiprinātāju. Tranzistori var ieslēgt vai izslēgt strāvas plūsmu, ja tos izmanto kā slēdzi.

Kā darbojas tranzistors?

Tranzistors darbojas diezgan vienkārši. Ja caur bāzes spaili neplūst strāva, tranzistors atrodas "izslēgtā" stāvoklī. Tas nozīmē, ka strāva nevar plūst caur kolektora un emitera spailēm.

Kad strāva tiek pievadīta bāzes spailei, tranzistors nonāk "ieslēgtā" stāvoklī. Tas ļauj strāvai plūst caur kolektora un emitera spailēm. Strāvas daudzums, kas var plūst caur tranzistoru, ir atkarīgs no bāzes spailei pievienotā daudzuma.

Ko dara tranzistori? Tranzistoru pielietojumi

Tranzistori ir atrodami dažādās elektroniskās ierīcēs, un tiem ir plašs pielietojums.

Datoru atmiņas mikroshēmas

Viens no visizplatītākajiem tranzistoru lietojumiem ir iekšā datora atmiņas mikroshēmas. Šīs mikroshēmas uzglabā informāciju kā elektriskos lādiņus, un tranzistori darbojas kā mazi slēdži, kas var ieslēgt un izslēgt lādiņu. Tas padara tos ideāli piemērotus datu glabāšanai, jo tie var saturēt daudz informācijas kompaktā telpā. Turklāt tie ir ātri, kas ir būtiski datoriem, kuriem ātri jāpiekļūst lielam datu apjomam.

Slēdži

Tranzistorus bieži izmanto kā slēdžus, jo tie ātri ieslēdzas un izslēdzas. Tas padara tos ideāli piemērotus digitālajām shēmām, kur tās var ļoti precīzi kontrolēt elektroenerģijas plūsmu.

Pastiprinātāji

Vēl viens tranzistoru lietojums ir kā pastiprinātāji. Pastiprinātāji ņem nelielu elektrisko signālu un pastipriniet to, padarot to spēcīgāku. Pirmais tranzistoru komerciālais pielietojums bija dzirdes aparātos un kabatas radio. Mūsdienās tranzistoriem ir dažādas audio pastiprināšanas lietojumprogrammas, piemēram, stereo sistēmas un mūzikas instrumentu pastiprinātāji.

Digitālās loģiskās shēmas

Tranzistori tiek izmantoti arī digitālajās loģikas shēmās. Digitālās loģiskās shēmas ir digitālās elektronikas, piemēram, datoru un mobilo tālruņu, pamatelementi. Šīs shēmas izmanto tranzistorus, lai veiktu Būla loģiskās darbības, kas ir visu digitālo aprēķinu pamatā.

Tranzistori ir mūsdienu elektronikas pamatelementi

Mēs esam nogājuši garu ceļu kopš pirmā tranzistora izgudrošanas 1947. gadā. Mūsdienās tranzistori ir atrodami it visā, sākot no mobilajiem tālruņiem līdz automašīnām, un tiem ir būtiska loma mūsu dzīvē.

Lai gan jūs tos īpaši nedomājat, tranzistori ir aizkulisēs, kas nodrošina, ka tālrunis zvana, automašīna tiek iedarbināta un jūsu iecienītākā pārraide tiek atskaņota televizorā. Cerams, ka tas ir devis jums labāku izpratni par vienu no vissvarīgākajām elektronikas sastāvdaļām.