Transistor

Un transistor è un componente elettronico che può essere usato come parte di un amplificatore o come interruttore. È fatto di un materiale semiconduttore. I transistor si trovano nella maggior parte dei dispositivi elettronici. Il transistor è stato un grande progresso dopo il tubo a triodo, con l'utilizzo di molta meno elettricità, e durando molti anni di più, per commutare o amplificare un'altra corrente elettronica.

Il transistor può essere usato per una varietà di cose diverse tra cui amplificatori e interruttori digitali per microprocessori di computer. Il lavoro digitale usa principalmente i MOSFET. Alcuni transistor sono confezionati singolarmente, principalmente per poter gestire un'alta potenza. La maggior parte dei transistor sono all'interno di circuiti integrati.

Alcuni tipi di transistor confezionati individualmente

Come funzionano

I transistor hanno tre terminali: il gate, il drain e la sorgente (in un transistor bipolare, i fili possono essere chiamati emettitore, collettore e base). Quando la sorgente (o emettitore) è collegata al terminale negativo della batteria, e il drenaggio (o collettore) al terminale positivo, nel circuito non scorre elettricità (se hai solo una lampada in serie con il transistor). Ma quando tocchi il gate e il drain insieme, il transistor lascerà passare l'elettricità. Questo perché quando il gate è caricato positivamente, gli elettroni positivi spingeranno altri elettroni positivi nel transistor lasciando passare gli elettroni negativi. Il transistor può funzionare anche quando il gate è solo carico positivamente, quindi non ha bisogno di toccare il drain.

Visualizzazione

Un modo semplice per pensare a come funziona un transistor è come un tubo con una curva a gomito che impedisce all'acqua di passare. L'acqua sono gli elettroni, e quando si carica positivamente il gate, si piega il tubo, lasciando scorrere l'acqua.

Il circuito di base del transistor Darlington è formato da due transistor bipolari cablati emettitore-base in modo da agire come un unico transistor. Uno dei transistor è collegato in modo da controllare la corrente alla base dell'altro transistor. Questo significa che si può controllare la stessa quantità di corrente con una quantità molto piccola di corrente che va alla base.

Quando il pin centrale è alimentato, l'alimentazione può fluire.

Il simbolo del circuito di un transistor Darlington. La "B" sta per base, la "C" sta per collettore e la "E" sta per emettitore.

Usa

Quando il gate di un MOSFET a canale P è caricato positivamente, l'elettricità scorre attraverso, questo è utile per l'elettronica che richiede un interruttore per essere acceso, rendendolo un interruttore elettronico. Questo rivaleggia con l'interruttore meccanico, che richiede una forza costante che prema su di esso.

In un MOSFET usato come amplificatore, i transistor prendono il flusso del drenaggio e della sorgente, e poiché la corrente della sorgente è molto più grande della corrente del drenaggio, è comune che la corrente del drenaggio salga fino al valore della sorgente, amplificandola.

Materiali

I transistor sono fatti di elementi chimici semiconduttori, di solito il silicio, che appartiene al moderno gruppo 14 (ex gruppo IV) nella tavola periodica degli elementi. Il germanio, un altro elemento del gruppo 14, è usato insieme al silicio in transistor specializzati. I ricercatori stanno anche studiando transistor fatti da forme speciali di carbonio. I transistor possono essere fatti anche da composti come l'arseniuro di gallio.

Storia

Il transistor non è stato il primo dispositivo a tre terminali. Il triodo serviva allo stesso scopo del transistor 50 anni prima. I tubi a vuoto erano importanti nella tecnologia domestica prima dei transistor. Sfortunatamente, i tubi erano grandi e fragili, usavano molta energia e non duravano molto. Il transistor ha risolto questi problemi.

L'invenzione del transistor nel 1947 fu attribuita a tre fisici: Walter H. Brattain, John Bardeen e William Shockley che contribuirono maggiormente.

Importanza

Il transistor è un componente molto importante oggi. Se non fosse per il transistor, dispositivi come i telefoni cellulari e i computer sarebbero molto diversi, o forse non sarebbero stati inventati affatto. I transistor sono stati resi molto piccoli (decine di atomi di larghezza) in modo che miliardi di essi possano essere messi in un piccolo chip di computer.