Τρανζίστορ Λειτουργία

Οι νευρώνες είναι οι μικροί διακόπτες που σας επιτρέπουν να σκέφτεστε και να θυμάστε πράγματα. Ο εγκέφαλός σας έχει περίπου 100 δισεκατομμύρια νευρώνες. Επιπλέον, οι υπολογιστές έχουν δισεκατομμύρια μικροσκοπικά «εγκεφαλικά κύτταρα». Είναι γνωστά ως τρανζίστορ και είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο, ένα χημικό στοιχείο που είναι άφθονο στην άμμο. Τα τρανζίστορ έχουν μεταμορφώσει τα ηλεκτρονικά από την εφεύρεσή τους από τους John Bardeen, Walter Brattain και William Shockley πριν από πάνω από μισό αιώνα.

Ένα τρανζίστορ είναι και απλό και πολύπλοκο. Ας ξεκινήσουμε με τα απλά πράγματα. Ένα τρανζίστορ είναι ένα μικρό ηλεκτρονικό εξάρτημα που μπορεί να εκτελέσει δύο εργασίες. Μπορεί να λειτουργήσει και ως ενισχυτής και ως διακόπτης:

Όταν χρησιμοποιείται ως ενισχυτής, δέχεται πολύ μικρό ηλεκτρικό ρεύμα (ρεύμα εισόδου) στο ένα άκρο και παράγει σημαντικά μεγαλύτερο ηλεκτρικό ρεύμα (ρεύμα εξόδου) στο άλλο. Για να το θέσω αλλιώς, είναι ένας τρέχων ενισχυτής. Αυτό είναι ιδιαίτερα ευεργετικό στα ακουστικά βαρηκοΐας, τα οποία ήταν μια από τις αρχικές εφαρμογές για τρανζίστορ. Ένα μικροσκοπικό μικρόφωνο σε ένα ακουστικό βαρηκοΐας συγκεντρώνει θορύβους από το περιβάλλον και τους μετατρέπει σε κυμαινόμενα ηλεκτρικά ρεύματα.

«Αν δέσετε ένα δέμα σανό στην ουρά ενός μουλαριού, χτυπήσετε ένα σπίρτο και ανάψετε το δέμα σανό στη φωτιά και στη συνέχεια συγκρίνετε την ενέργεια που σπαταλάτε από το μουλάρι με την ενέργεια που ξοδεύετε μόνοι σας για να χτυπήσετε το σπίρτο, θα καταλάβετε την έννοια της ενίσχυσης.»

Ένα μέτριο ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από μια περιοχή ενός τρανζίστορ μπορεί να προκαλέσει τη διέλευση ενός πολύ μεγαλύτερου ρεύματος μέσω ενός άλλου τμήματος του τρανζίστορ. Για να το θέσω αλλιώς, το μικρό ρεύμα προκαλεί την ενεργοποίηση του μεγαλύτερου ρεύματος. Όλα τα τσιπ υπολογιστών εκτελούν αυτή τη βασική λειτουργία. Ένα τσιπ μνήμης, για παράδειγμα, περιέχει εκατοντάδες εκατομμύρια, αν όχι δισεκατομμύρια, τρανζίστορ, καθένα από τα οποία μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί ανεξάρτητα.

Κάθε τρανζίστορ μπορεί να κρατήσει δύο διαφορετικούς αριθμούς, μηδέν και ένα, επειδή μπορεί να βρίσκεται σε δύο διαφορετικές καταστάσεις. Ένα τσιπ μπορεί να χωρέσει δισεκατομμύρια μηδενικά και μονά, καθώς και σχεδόν τόσους κανονικούς αριθμούς και γράμματα, χάρη στα δισεκατομμύρια τρανζίστορ του (ή χαρακτήρες, όπως τα λέμε). Σε λίγο, θα σας πω περισσότερα για αυτό.

Διάγραμμα λειτουργίας τρανζίστορ

Το πυρίτιο χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή τρανζίστορ λόγω της υψηλής τάσης του, του υψηλότερου ρεύματος και της χαμηλότερης ευαισθησίας σε θερμοκρασία. Επειδή το τμήμα εκπομπού-βάσης είναι πολωμένο προς τα εμπρός, το ρεύμα βάσης διέρχεται από την περιοχή βάσης. Το μέγεθος του ρεύματος βάσης είναι αρκετά μικρό. Ως αποτέλεσμα του ρεύματος βάσης, τα ηλεκτρόνια μετακινούνται στην περιοχή συλλέκτη ή δημιουργούν μια οπή στην περιοχή βάσης.

Τι είναι το τρανζίστορ και το σύμβολό του

Ένα τρανζίστορ είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση ή τη μεταγωγή ηλεκτρικών σημάτων ή ισχύος σε κυκλώματα, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία ηλεκτρονικών συσκευών. Εκπομπός, βάση και συλλέκτης είναι οι τρεις ακροδέκτες. Η βασική ιδέα ενός τρανζίστορ είναι ότι σας επιτρέπει να ελέγχετε τη ροή του ρεύματος μέσω ενός καναλιού ρυθμίζοντας την ένταση ενός πολύ μικρότερου ρεύματος που ρέει μέσω ενός άλλου καναλιού.

Οι δύο τύποι τρανζίστορ είναι τα τρανζίστορ NPN και τα τρανζίστορ PNP. Τα τρανζίστορ NPN αποτελούνται από δύο μπλοκ υλικών ημιαγωγών τύπου n και ένα μπλοκ υλικού ημιαγωγού τύπου P. Αντίθετα, τα τρανζίστορ PNP έχουν ένα στρώμα υλικού τύπου N και δύο στρώματα υλικού τύπου P. Στο παρακάτω διάγραμμα, εμφανίζονται τα σύμβολα για NPN και PNP

Με την ώθηση προς τα εμπρός που εφαρμόζεται στη διασταύρωση πομπού-βάσης, το βέλος στο σύμβολο αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση της συμβατικής ροής ρεύματος στον πομπό. Η μόνη διαφορά μεταξύ ενός τρανζίστορ NPN και ενός τρανζίστορ PNP είναι η τρέχουσα κατεύθυνση.

Συμπέρασμα

Η μελέτη της αλληλεπίδρασης των φυσικών μηχανισμών σε συστήματα φερρίτη-ημιαγωγών αποδίδει τα ακόλουθα αποτελέσματα:

• Σε διπολικά τρανζίστορ και τρανζίστορ πεδίου διαφόρων ειδών.
• Σε συνεχείς και παλμικές λειτουργίες, σε χαμηλή, μέτρια και υψηλή χωρητικότητα.
• Σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων (VHF, UHF, MWF, EHF, HHF).
• Σήματα διαφόρων τύπων και φασμάτων (κανονικός, ψευδοθόρυβος, θόρυβος, ως συνθεσάιζερ πολλαπλών χρήσεων συχνοτήτων).
• Για μικροσυντονιστές φερρίτη διαφόρων ειδών και τους προσανατολισμούς τους κάτω από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
• Ένα σήμα της βασικής συχνότητας μπορεί να δημιουργηθεί με διάφορους τρόπους, όπως η ενίσχυση, ο πολλαπλασιασμός, η διαίρεση και η διαμόρφωση συχνότητας.
• Καταγράφονται μικρές τιμές ενός διανύσματος μαγνητικής επαγωγής και ενός διανύσματος μηχανικής μετατόπισης.