frågad av: Tony Whelan
svar
utformningen av en transistor gör att den kan fungera som en förstärkare eller en omkopplare. Detta äraccomplished genom att använda en liten mängd el för att styra en grind på en mycket largersupply av el, ungefär som att vrida en ventil för att styra en tillförsel av vatten.
transistorer består av tre delar ” en bas, en kollektor och en emitter. Basenär grindstyrenheten för större elförsörjning. Samlaren är thelarger elförsörjning, och emitteren är utloppet för den tillförseln. Genom att skickavarierande nivåer av ström från basen kan mängden ström som strömmar genom portenfrån kollektorn regleras. På detta sätt kan en mycket liten mängd ström varaanvänds för att styra en stor mängd ström, som i en förstärkare. Samma process används för attskapa den binära koden för de digitala processorerna, men i detta fall behövs en spänningströskel avfem volt för att öppna kollektorporten. På detta sätt är transistorn påanvänds som en omkopplare med en binär funktion: fem volt ’på, mindre än fem volt’ av.
halvledande material är det som gör transistorn möjlig. De flesta är bekantamed elektriskt ledande och icke-ledande material. Metaller anses vanligtvis vara ledande. Material som trä, plast, Glas och keramik äricke-Ledande eller isolatorer. I slutet av 1940-talet upptäckte ett team av forskare som arbetar på BellLabs i New Jersey hur man tar vissa typer av kristaller och använder dem somelektroniska styranordningar genom att utnyttja deras halvledande egenskaper.De flesta icke-metalliska kristallina strukturer skulle vanligtvis betraktas som isolatorer. Men genom att tvinga kristaller av germanium eller kisel att växa med föroreningar som bororphosphorus, kristallerna får helt olika elektriska ledande egenskaper. Genomsandwiching detta material mellan två ledande plattor (emitteren och kollektorn), atransistor är gjord. Genom att applicera ström på det halvledande materialet (bas), elektronersamlas tills en effektiv ledning bildas så att elektricitet kan passera de forskare som var ansvariga för uppfinningen av transistorn var JohnBardeen, Walter Brattain och William Shockley. Deras Patent kallades: ’Treelektrodkretselement som använder halvledande material.’
referens:
- Vem uppfann transistorn?
- hur fungerar transistorer?
besvaras av: Stephen Portz, tekniklärare, Space Coast Middle School, FL
det finns två huvudtyper av transistorer-korstransistorer och fälteffekttransistorer.Var och en fungerar på ett annat sätt. Men användbarheten hos någon transistor kommer från dessförmåga att styra en stark ström med en svag spänning. Till exempel förstärker transistorer i ettoffentligt adresssystem (förstärker) den svaga spänningen som produceras när en person talarin i en mikrofon. Elen som kommer från transistorerna är tillräckligt stark för attperera en högtalare, som producerar ljud mycket högre än personens röst.
JUNCTION transistorer
en junction transistor består av en tunn bit av en typ avhalvledarmaterial mellan två tjockare lager av motsatt typ. Till exempel, ommittskiktet är p-typ, de yttre skikten måste vara n-typ. En sådan transistor är anNPN transistor. Ett av de yttre skikten kallas emitteren, och den andra är kändsom samlare. Mellanskiktet är basen. De platser där emitteren ansluter sig tillbasen och basen går med i samlaren kallas korsningar.
lagren av en NPN-transistor måste ha rätt spänning ansluten över dem. Basens spänning måste vara mer positiv än emitterens. Spänningen hossamlaren måste i sin tur vara mer positiv än basens. Spänningarna ärlevereras av ett batteri eller någon annan likströmskälla.Emitteren levererar elektroner. Basen drar dessa elektroner från emitteren eftersomDen har en mer positiv spänning än emitteren. Denna rörelse av elektroner skaparett flöde av el genom transistorn.
strömmen passerar från emitteren till kollektorn genom basen. Ändringar ispänning ansluten till basen ändrar strömmen av strömmen genom att ändra antaletelektroner i basen. På detta sätt kan små förändringar i basspänningen orsaka storförändringar i strömmen som strömmar ut ur kollektorn.
tillverkare tillverkar också PNP-korsningstransistorer. I dessa enheter är emitteren ochsamlaren är både ett halvledarmaterial av p-typ och basen är n-typ. En PNP junctiontransistor fungerar på samma princip som en NPN-transistor. Men det skiljer sig åt i enrespekt. Huvudflödet av ström i en PNP-transistor styrs genom att ändraantalet hål snarare än antalet elektroner i basen. Även denna typ avtransistor fungerar bara korrekt om de negativa och positiva anslutningarna till den är därvända mot NPN-transistorns.
fälteffekttransistorer
en fälteffekttransistor har bara två lager halvledarmaterial, en ovanpå den andra. El strömmar genom ett av lagren, kalladekanalen. En spänning ansluten till det andra lagret, kallad porten, störström som strömmar i kanalen. Således styr spänningen ansluten till grindenström av strömmen i kanalen. Det finns två grundläggande sorter av fälteffekttransistorer-junction field effect transistor(JFET) och metal oxide semiconductorfield effect transistor (MOSFET). De flesta transistorerna som finns i dagens integrerade kretsar är MOSFETS.
besvaras av: Justin Shores, gymnasieelever