Mikä On Transistori?

{h1}

Transistorit ovat pieniä kytkimiä, jotka voidaan käynnistää sähköisillä signaaleilla. Ne ovat mikrosirujen perusrakenteita.

Transistorit ovat pieniä kytkimiä, jotka voidaan käynnistää sähköisillä signaaleilla. Ne ovat mikrosirujen perusrakennelmia ja määritellään tarkasti sähkö- ja elektroniikkalaitteiden välinen ero. Ne läpäisevät niin monta päivittäisen elämänsä sivua, kaikesta maitokartongista kannettaviin tietokoneisiin, mikä kuvaa kuinka hyödyllisiä he ovat.

Miten transistori toimii?

Perinteinen mekaaninen kytkin joko sallii tai estää sähkön virran kytkemällä fyysisesti (tai irrottamalla) kaksi johdinpäätä. Transistoriin signaali kertoo laitteelle joko käyttäytymistä tai eristämistä, mikä sallii sähkön virtauksen tai estää sen. Tämä ominaisuus, joka toimii eristyksenä eräissä olosuhteissa ja kuten muidenkin kapellimestari, on ainutlaatuinen "puolijohteiden" tunnistamiseen.

Ennen kuin ryhdymme salaisuuteen siitä, miten tämä käyttäytyminen toimii ja miten sitä käytetään, saavutamme jonkinlaisen käsityksen siitä, miksi tämä laukaiseva kyky on niin tärkeä.

Signaali-laukaisun kytkin hyödyllisyys

Ensimmäiset signaali-laukaisut kytkimet olivat releitä. Rele käyttää sähkömagneettia magneettikytkimen kääntämiseen. Tässä näemme kaksi relelähtymallia: yksi, jossa signaali kytkee päälle kytkimen; toinen, jossa signaali kytkee katkaisun pois:

Rele

Rele

Luottamus: Robert Coolman

Ymmärrä, miten signaali-laukaisut kytkimet mahdollistavat laskennan, ensiksi kuvitella akku, jossa on kaksi kytkintä ja valo. Voimme kiinnittää nämä kaksi tapaa. Sarjassa, molemmat kytkinten on oltava päällä, jotta valo pääsee päälle. Tätä kutsutaan Boolen AND-käyttäytymiseksi:

"Boolen AND" -kytkin

Luottamus: Robert Coolman

Rinnakkain, joko molemmat tai molemmat kytkinten on oltava päällä, jotta valo pääsee päälle. Tätä kutsutaan "Boolean OR" -käyttäytymiseksi:

"Boolean OR" -kytkin

Luottamus: Robert Coolman

Entä jos halutaan, että valo kääntyy päällä jos jompikumpi kytkin on päällä, mutta pois päältä jos molemmat kytkimet tai päälle? Tällaista käyttäytymistä kutsutaan "Boolean XOR" -asetukseksi "eXclusive OR". Toisin kuin AND ja OR, se on mahdoton jotta saavutettaisiin XOR-käyttäytyminen päälle / pois päältä kytkimillä... ts. ellei meillä ole keinoja käynnistää kytkin toisen signaalin signaalilla. Tässä on relepiiri, joka suorittaa XOR-käyttäytymisen:

"Boolean XOR" -kytkin

Luottamus: Robert Coolman

Ymmärtääksemme, että XOR-käyttäytyminen on se, mitä voimme "kantaa 10", kun lisäämme, on selvää, miksi signaalin laukaisut kytkimet ovat niin tärkeitä laskennassa. Samanlaisia ​​piirejä voidaan rakentaa kaikenlaisille laskutoimituksille, mukaan lukien lisäys, vähennys, kertolasku, jako, muuntaminen binäärisen (pohja 2) ja desimaalin välillä (pohja 10) ja niin edelleen. Tietojenkäsittelytehon ainoa raja on se kuinka monta signaali-laukaista kytkintä voimme käyttää. Kaikki laskimet ja tietokoneet saavuttavat mystisen voimansa tällä menetelmällä.

Kaapelisignaalien taaksepäin tietyntyyppiset muistit mahdollistavat myös signaali-laukaisut kytkimet. Vaikka tämä tietojenkäsittelymenetelmä on ottanut takaistuimen magneettiselle ja optiselle tietovälineelle, on edelleen tärkeä osa nykyaikaisia ​​tietokonetoimintoja, kuten välimuistia.

Releet tietokoneet

Vaikka releitä on käytetty vuodesta 1824 lähtien sähkömagneetin havaitsemisen jälkeen - etenkin sähkeilman 1837 keksinnöllä - niitä ei käytetä laskennassa vasta 1900-luvulle saakka. Merkittäviä välitystietokoneita olivat Z1 - Z3 (1938-1941) ja Harvardin merkit I ja II (1944 ja 1947). Releiden ongelma on se, että niiden sähkömagneetit kuluttavat paljon valtaa, ja kaikki tuhlautunut energia muuttuu lämpöksi. Tällöin releet tarvitsevat paljon jäähdytystä. Tämän lisäksi releillä on liikkuvia osia, joten ne ovat alttiita rikkoutumiselle.

Tyhjiöputket

Releen seuraaja oli tyhjiöputki. Magneettikytkimen sijaan nämä putket perustuivat "lämpövaikutukselle" ja muistuttivat heikkoa hehkulamppua. Vacuum-putket kehitettiin samansuuntaisesti lampun kanssa koko 1800-luvulla, ja niitä käytettiin ensin vahvistuspiirissä vuonna 1906. Liikkuvien osien poissa ollessa niiden säikeet toimivat niin kauan ennen polttamista, ja niiden suljetun lasin rakenne oli altis muille epäonnistumiskeinoja.

Ymmärtäminen tyhjiöputken vahvistamiseksi on yhtä yksinkertainen kuin ymmärrys siitä, että kaiutin ei ole muuta kuin kangasta, joka liikkuu edestakaisin riippuen siitä, ovatko sen takana olevat johdot päällä vai pois. Voimme käyttää pienitehoisia signaaleja hyvin suuren kaiuttimen käyttämiseen, jos syötämme signaalin signaali-laukaisukytkimelle. Koska tyhjiöputket toimivat niin paljon nopeammin kuin releet, ne voivat pysyä ihmisen puheessa ja musiikissa käytettävien on / off-taajuuksien kanssa.

Ensimmäinen ohjelmoitava tietokone tyhjiöputkien käyttämiseksi oli 1943 Colossus, joka rakennettiin crack-koodeihin toisen maailmansodan aikana. Se oli yli 17 000 putkea. Myöhemmin 1946 ENIACista tuli ensimmäinen elektroninen tietokone, joka pystyi ratkaisemaan suuren numeerisen ongelmaluokan, jolla oli myös noin 17 000 putkea. Putki epäonnistui keskimäärin kahden päivän välein ja kesti 15 minuuttia aikaa löytää ja korvata.

Lopuksi transistorit!

Transistorit (portmanteaux of "transmitter "ja" resistor") luottavat kvanttimekaniikkaan, joka tunnetaan nimellä" elektronin reikä ". Reikä on elektronin puute paikassa, jossa voisi olla puolijohdemateriaali. Esittämällä sähköisen signaalin transistorille luodaan sähkökentät, jotka voimien reikien ja elektronien vaihtaminen paikkoihin, mikä sallii transistorin alueet, jotka normaalisti eristäytyvät (tai päinvastoin).Kaikki transistorit luottavat tähän ominaisuuteen, mutta erilaiset transistorit käyttävät sitä eri keinoin.

Ensimmäinen "pistekosketus" -ransistori ilmestyi vuonna 1947 John Bardeenin, Walter Brattainin ja William Shockleyn työn ansiosta. Muistakaa, että elektron löydettiin vasta vuonna 1878 ja Max Planckin ensimmäinen kvanttihypoteesi tehtiin vasta vuonna 1900. Tämän lisäksi korkealaatuiset puolijohdemateriaalit saivat käyttöön vasta 1940-luvulla.

Pikakytkentäiset transistorit korvattiin pian "bipolaarisella liitospuomin" transistorilla (BJT) ja "field effect" transistoreilla (FET). Molemmat BJT: t ja FET: t perustuvat käytäntöön, joka tunnetaan nimellä "doping". Doping pii boorilla luo materiaalia, jolla on runsaasti elektroninreikiä, joka tunnetaan nimellä "P-tyyppinen" pii. Samoin dopingin pii fosforilla luo materiaalia, jolla on runsaasti elektronia, jotka tunnetaan nimellä "N-tyyppinen" pii. BJT on tehty kolmesta vuorottelevasta piietyypistä, joten sillä on joko "PNP" tai "NPN" konfiguraatio. FET tehdään etsaamalla kahta piin tyyppistä kuoppia toisen kanavalle, jolloin sillä on joko "n-kanava" tai "p-kanava" -konfiguraatio. PNP-transistorit ja n-kanavatransistorit toimivat samalla tavoin kuin "signaalikierrokset kytkeytyvät" releiden ja putkien; samoin NPN-transistorit ja p-kanavatransistorit toimivat samalla tavoin kuin "signaalikierrokset sammuvat" releet ja putket.

Transistorit olivat paljon enemmän tutkimuksia kuin tyhjiöputket; niin paljon, ettei mikään tekniikka ole vielä ylittänyt niitä; niitä käytetään edelleen nykyään.

Integroidut piirit ja Mooren laki

Ensimmäinen transistori-tietokone rakennettiin vuonna 1953 Manchesterin yliopistossa käyttäen 200 pistekytkentäistä transistoria, paljon aikaisempien releiden ja tyhjiöputkisten tietokoneiden tyyliin. Tämä tyyli johdotuksen yksittäisten transistorien pian pudonnut käytännössä, koska se BJTs ja FET voidaan valmistaa integroituja piirejä (IC). Tämä tarkoittaa, että yksittäinen kiteisen piin lohko voidaan hoitaa erityisillä tavoilla monien transistorien kasvattamiseksi jo jo olemassa olevien johdinten kanssa.

Ensimmäinen IC rakennettiin vuonna 1971. Siitä vuodesta lähtien transistorit ovat pienentyneet pienemmiksi niin, että määrä sopii IC: iin, on kaksinkertaistunut noin joka toinen vuosi, trendi, joka kutsutaan nimellä "Mooren laki". Ajankohtana silloin tällöin tietokoneet ovat läpäisseet nykyajan elämästä lähes olemisen. Vuonna 2013 valmistetut ICs (erityisesti tietokoneiden keskusprosessorit) sisältävät noin 2 miljardia transistoria, jotka ovat kooltaan 22 nanometriä. Mooren laki lopulta päättyy, kun transistoreja ei voida pienentää. Suunnitelman mukaan tämä piste saavutetaan, kun transistorit saavuttavat noin 5 nm: n suuruisen alueen noin vuoteen 2020 mennessä.

Mikä On Transistori?

FAQ - 💬

❓ Mitä tekee transistori?

👉 Transistori eli BJT (Bipolar Junction Transistor, bipolaaritransistori tai bipolaarinen liitostransistori) on sähkövirralla toimiva puolijohdinlaite, jolla voidaan ohjata sähkövirtaa. Kannan kautta kulkeva pieni sähkövirta ohjaa kollektorin ja emitterin välistä suurempaa virtaa.

❓ Missä transistoria käytetään?

👉 Transistorin tärkeimmät käyttökohteet ovat kytkin ja vahvistin. Kytkimenä transistoria käytetään esimerkiksi digitaalipiireissä, kuten mikroprosessorissa, sekä tehoelektroniikan sovelluksissa.Cached

❓ Mihin transistorin toiminta perustuu?

👉 Transistorin toiminta yleisestiTransistorin hyödyllisyys perustuu sen kykyyn säätää pienellä signaalilla huomattavasti säätösignaalia suurempaa signaalia, tällöin transistori toimii siis vahvistimena. Vastaavasti transistoria voidaan käyttää myös sähköisesti ohjattuna kytkimenä.

❓ Mistä transistori koostuu?

👉 Fysiikan Nobel 1956). Transistori koostuu kolmesta puolijohdekerroksesta (NPN tai PNP). Kuvassa keskimmäistä ohutta osaa kutsutaan kannaksi B (base), ylintä osaa kutsutaan kollektoriksi C (collektor) ja alinta osaa kutsutaan emitteriksi E (emitter). Transistorin napojen välillä B-C ja B-E on PN-liitokset.Cached

❓ Kuka keksi transistorin?

👉 William ShockleyJohn BardeenWalter Houser BrattainTransistori/Keksijät

❓ Miten Mooren laki liittyy transistoreihin?

👉 Mooren laki (Moore's law) on Gordon E. Mooren ennustus tietokoneen prosessorien transistorien määrän kasvusta. Lain mukaan transistorien määrä kuluttajahintaisissa prosessoreissa tuplaantuu noin joka toinen vuosi.


Video Täydentää: Transistor (bipolar) - How it works! (Animation).




Tutkimus


4 Myyttejä Hookah Health Spur Laaja Käyttö
4 Myyttejä Hookah Health Spur Laaja Käyttö

Chile Volcano Jatkuu... Ja Menossa...
Chile Volcano Jatkuu... Ja Menossa...

Tiede Uutiset


Marijuana-Tiede: Miksi Potterit Ovat Velttoja
Marijuana-Tiede: Miksi Potterit Ovat Velttoja

Elämäsi Ja Tulevaisuutesi, Jotka Ennustetaan Tietojen Perusteella
Elämäsi Ja Tulevaisuutesi, Jotka Ennustetaan Tietojen Perusteella

Pals Before Gals: Nuoret Miehet Haluavat
Pals Before Gals: Nuoret Miehet Haluavat "Bromness" Romantialle

Hylätty Hämähäkki Syödä Reikää Nuoren Naisen Korvalla
Hylätty Hämähäkki Syödä Reikää Nuoren Naisen Korvalla

Moms
Moms "Hyödyllisiä Vaginaalisia Mikrobeja, Jotka On Annettu C-Section Babiesille Uudella Menetelmällä


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2024 FI.WordsSideKick.com