トランジスタはどのように機能しますか?

質問#430
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質問:Tony Whelan

回答

トランジスタの設計は、アンプやスイッチとして機能することができます。 これは、水の供給を制御するためにバルブを回すように、電気の多くのlargersupply上のゲートを制御するために少量の電気を使用することによってisaccomplished。
トランジスタ端子トランジスタは、ベース、コレクタ、エミッタの三つの部分で構成されています。 Baseisより大きい電気供給のためのゲートのコントローラー装置。 コレクターはthelargerの電気供給であり、エミッターはその供給のための出口です。 ベースから電流を送ることにより、コレクタからゲートを流れる電流の量を調整することができます。 このようにして、非常に少量の電流が増幅器のように大量の電流を制御するために使用される。 同じプロセスがデジタルプロセッサのバイナリコードを作成するために使用されますが、この場合、コレクタゲートを開くためには電圧スレッショルドオフ このようにして、トランジスタは二項関数を持つスイッチとして使用されています:五ボルト’オン、五ボルト未満’オフ。
トランジスタ半導電性材料は、トランジスタを可能にするものです。 ほとんどの人は精通しています導電性および非導電性材料を有する。 金属は、典型的には導電性であると考えられている。 木材、プラスチック、ガラス、セラミックスなどの材料は非導電性、または絶縁体。 1940年代後半には、ニュージャージー州のBellLabsで働いている科学者のチームが、特定の種類の結晶をどのようにして使用するかを発見しましたそれらの半導電性ほとんどの非金属結晶構造は、典型的には絶縁体と考えられる。 しかし、ゲルマニウムやシリコンの結晶をホウ素などの不純物で成長させることにより、結晶は全く異なる導電性を得る。 二つの導電性板(エミッタとコレクタ)の間にこの材料をサンドウィッチすることにより、トランスジスタが作られる。 半導電性材料(ベース)に電流を印加することにより、電気がトランジスタの発明を担当した科学者は、JohnBardeen、Walter Brattain、William Shockleyであった。 彼らの特許は、”半導体材料を利用した三電極回路素子”と呼ばれていました。’
参考:

  • トランジスタを発明したのは誰ですか?
  • トランジスタはどのように機能しますか?

によって答えられました: Stephen Portz,Technology Teacher,Space Coast Middle School,FL
トランジスタには、ジャンクショントランジスタと電界効果トランジスタの二つの主なタイプがあります。それぞれが異なる方法で動作します。 しかし、トランジスタの有用性は、弱い電圧で強い電流を制御する能力。 例えば、人がマイクを話すときに発生する弱い電圧を増幅(強化)する方式のトランジスタである。 トランジスタから来る電気は、人の声よりもはるかに大きな音を生成するスピーカーを過す。
接合トランジスタ
PNPとNPNトランジスタ接合トランジスタは、反対のタイプの二つの厚い層の間にあるタイプの半導電材料の薄い 例えば、中間層がp型である場合、外側層はn型でなければならない。 このようなトランジスタはannpnトランジスタである。 外側の層の1つはエミッタと呼ばれ、もう1つはコレクタとして知られています。 中間層はベースです。 エミッタがベースを結合し、ベースがコレクタを結合する場所をジャンクションと呼びます。
NPNトランジスタの層は、それらの間に適切な電圧が接続されている必要があります。 ベースの電圧はエミッタの電圧よりも正でなければなりません。 の電圧コレクタは、次に、ベースの電圧よりも正でなければならない。 電圧は、バッテリまたは他の直流源によって供給される。エミッタは電子を供給する。 ベースはエミッタからこれらの電子を引っ張りますそれはエミッタよりも正の電圧を持っています。 この電子の動きは、トランジスタを通る電気の流れ。
電流はエミッタからベースを通ってコレクタに流れます。 ベースに接続された電圧の変化は、ベース内の電子の数を変更することによって電流の流れを変更します。 このようにして、ベース電圧の小さな変化は、コレクタから流出する電流の変化を大きくする可能性があります。
メーカーはPNP接合トランジスタも製造している。 これらのデバイスでは、エミッタおよびコレクタは両方ともp型半導体材料であり、ベースはn型である。 PNP接合トランジスタは、NPNトランジスタと同じ原理で動作します。 しかし、それは一つで異なります。 PNPトランジスタの電流の主な流れは、ベース内の電子の数ではなく正孔の数を変更することによって制御されます。 また、このタイプのトランジスタは、npnトランジスタの負と正の接続が存在する場合にのみ正常に動作します。
電界効果トランジスタ
電界効果トランジスタ電界効果トランジスタは、他の上に半導体材料の唯一の二層を持っています。 電気は層の1つを通って流れ、チャネル。 ゲートと呼ばれる他の層に接続された電圧は、チャネル内を流れる電流と干渉する。 したがって、ゲートに接続された電圧は、チャネル内の電流の長さ。 電界効果トランジスタには、接合電界効果トランジスタ(JFET)と金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の二つの基本的な種類があります。 今日の回路に含まれているトランジスタのほとんどはMOSFETのものです。
回答者:ジャスティン-ショアーズ、高校生

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