întrebat de: Tony Whelan

răspuns

proiectarea unui tranzistor îi permite să funcționeze ca amplificator sau comutator. Acest lucru este realizat prin utilizarea unei cantități mici de energie electrică pentru a controla o poartă pe o aprovizionare mult mai mare de energie electrică, la fel ca rotirea unei supape pentru a controla o alimentare cu apă.
tranzistori sunt compuse din trei părți ” o bază, un colector, și un emițător. Bazaeste dispozitivul de control al porții pentru alimentarea electrică mai mare. Colectorul este sursa electrică mai mare, iar emițătorul este priza pentru acea sursă. Prin trimitereniveluri diferite de curent de la bază, cantitatea de curent care curge prin poarta colectorului poate fi reglată. În acest fel, poate fi o cantitate foarte mică de curentfolosit pentru a controla o cantitate mare de curent, ca într-un amplificator. Același proces este folosit pentru a crea codul binar pentru procesoarele digitale, dar în acest caz este necesar un prag de tensiune de cinci volți pentru a deschide poarta colectorului. În acest fel, tranzistorul este folositutilizat ca un comutator cu o funcție binară: cinci volți ‘pornit, mai puțin de cinci volți’ oprit.
materiale Semi-conductoare sunt ceea ce face tranzistor posibil. Majoritatea oamenilor sunt familiarizațicu materiale conductive și neconductoare. Metalele sunt de obicei considerate conductive. Materiale precum lemn, materiale plastice, sticlă și ceramică suntneconducătoare sau izolatoare. La sfârșitul anilor 1940, o echipă de oameni de știință care lucrează la BellLabs din New Jersey, a descoperit cum să ia anumite tipuri de cristale și să le folosească ca dispozitive electronice de control prin exploatarea proprietăților lor semi-conductive.Majoritateastructurile cristaline nemetalice ar fi de obicei considerate izolatoare. Dar forțând cristalele de germaniu sau siliciu să crească cu impurități precum orfosforul de bor, cristalele capătă proprietăți conductive electrice complet diferite. Prinsandwiching acest material între două plăci conductoare (emițător și colector), se face atransistor. Prin aplicarea curentului la Materialul Semiconductor (Baza), electronii se adună până când se formează o conductă eficientă care permite trecerea electricității oamenii de știință care au fost responsabili pentru invenția tranzistorului au fost JohnBardeen, Walter Brattain, și William Shockley. Brevetul lor a fost numit: ‘element de circuit Treielectrode care utilizează materiale semiconductoare.

referință:

• cine a inventat tranzistorul?
• cum funcționează tranzistoarele?

răspuns de: Stephen Portz, profesor de tehnologie, Space Coast Middle School, FL
există două tipuri principale de tranzistori-tranzistori de joncțiune și tranzistori cu efect de câmp.Fiecare funcționează într-un mod diferit. Dar utilitatea oricărui tranzistor vine de la eicapacitatea de a controla un curent puternic cu o tensiune slabă. De exemplu, tranzistoarele din apublic address system amplifică (întăresc) tensiunea slabă produsă atunci când o persoană vorbeșteîn microfon. Electricitatea provenită de la tranzistori este suficient de puternicăoperați un difuzor, care produce sunete mult mai puternice decât vocea persoanei.
tranzistoare de joncțiune
un tranzistor de joncțiune constă dintr-o bucată subțire dintr-un tip dematerial Semiconductor între două straturi mai groase de tip opus. De exemplu, dacăstratul Mijlociu este de tip p, straturile exterioare trebuie să fie de tip N. Un astfel de tranzistor este tranzistorul anNPN. Unul dintre straturile exterioare se numește emițător, iar celălalt este cunoscutca colector. Stratul de mijloc este baza. Locurile în care emițătorul se alăturăbaza și baza se alătură colectorului se numesc joncțiuni.
straturile unui tranzistor NPN trebuie să aibă tensiunea corespunzătoare conectată între ele. Tensiunea bazei trebuie să fie mai pozitivă decât cea a emițătorului. Tensiunea dincolectorul, la rândul său, trebuie să fie mai pozitiv decât cel al bazei. Tensiunile suntfurnizate de o baterie sau de o altă sursă de curent continuu.Emițătorul furnizează electroni. Baza trage acești electroni de la emițător deoareceare o tensiune mai pozitivă decât emițătorul. Această mișcare de electroni creeazăun flux de energie electrică prin tranzistor.
curentul trece de la emițător la colector prin bază. Modificări ale tensiunii conectate la bază modifică fluxul curentului modificând numărul de electroni din bază. În acest fel, mici modificări ale tensiunii de bază pot provoca marimodificări ale curentului care iese din colector.
producătorii fac, de asemenea, tranzistoare de joncțiune PNP. În aceste dispozitive, emițătorul șicolectorul este atât un material semiconductor de tip p, cât și baza este de tip N. O joncțiune PNPTRANZISTOR funcționează pe același principiu ca un tranzistor NPN. Dar diferă într-unarespect. Fluxul principal de curent într-un tranzistor PNP este controlat prin modificarenumărul de găuri, mai degrabă decât numărul de electroni din bază. De asemenea, acest tip de tranzistor funcționează corect numai dacă conexiunile negative și pozitive la acesta sunt acolo a celor ale tranzistorului NPN.
tranzistori cu efect de câmp
un tranzistor cu efect de câmp are doar două straturi de material semiconductor, unul peste celălalt. Electricitatea curge printr-unul dintre straturi, numitcanalul. O tensiune conectată la celălalt strat, numită Poarta, interferează cucurentul care curge în canal. Astfel, tensiunea conectată la poartă controleazăputerea curentului în canal. Există două varietăți de bază ale efectului de câmptranzistori-tranzistorul cu efect de câmp de joncțiune(JFET) și tranzistorul cu efect de câmp semiconductor cu oxid de metal (MOSFET). Majoritatea tranzistorilor continuti in circuitele integrate de astazi sunt MOSFET-uri.
raspuns: Justin Shores, elev de liceu