Tranzistory jsou jedním z nejdůležitějších vynálezů 20. století. Najdete je téměř v každém elektronickém zařízení, od rádií přes televizory až po počítače. Ale co je to tranzistor a jak to funguje?
Co je tranzistor?
Tranzistor je třísvorkové elektronické zařízení, které zesiluje nebo spíná elektronické signály. Jeho základními součástmi jsou dva polovodičové materiály, typicky křemík, s opačnými vlastnostmi, známé jako p-typ a n-typ.
Když jsou dva materiály umístěny dohromady, tvoří bariéru vyčerpávající vrstvy. Tato vrstva funguje jako spínač, který umožňuje, aby elektrický proud procházel nebo neprotékal, v závislosti na napětí aplikovaném na třetí svorku, známou jako brána.
Tranzistory se nacházejí téměř ve všech elektronických zařízeních a jsou kritickými součástmi integrovaných obvodů nebo čipů. Tranzistory, které v roce 1947 vynalezli John Bardeen, Walter Brattain a William Shockley z Bell Laboratories, způsobily revoluci v elektronice tím, že umožnily menší, levnější a spolehlivější zařízení.
Tranzistory mají tři hlavní části:
- Základna
- Kolektor
- Vysílač
Základní svorka řídí tok proudu mezi dalšími dvěma svorkami. Kolektor sbírá proud přicházející ze základny a emitor vyzařuje proud z kolektoru.
Tranzistory mohou fungovat buď jako zesilovače, nebo jako přepínače. Tranzistor zvyšuje proud, který jím protéká, když je použit jako zesilovač. Tranzistory mohou zapínat nebo vypínat tok proudu při použití jako spínač.
Jak funguje tranzistor?
Způsob fungování tranzistoru je poměrně jednoduchý. Když svorkou báze neprotéká žádný proud, je tranzistor ve stavu „vypnuto“. To znamená, že přes svorky kolektoru a emitoru nemůže protékat žádný proud.
Když je na svorku báze přiveden proud, tranzistor přejde do stavu "zapnuto". To umožňuje, aby proud procházel vývody kolektoru a emitoru. Velikost proudu, který může protékat tranzistorem, závisí na množství přivedeném na svorku báze.
Co dělají tranzistory? Aplikace tranzistorů
Tranzistory se nacházejí v různých elektronických zařízeních a mají širokou škálu aplikací.
Počítačové paměťové čipy
Jedním z nejběžnějších použití tranzistorů je in počítačové paměťové čipy. Tyto čipy ukládají informace jako elektrické náboje a tranzistory fungují jako malé spínače, které mohou náboje zapínat a vypínat. Díky tomu jsou ideální pro ukládání dat, protože mohou pojmout spoustu informací na kompaktním prostoru. Navíc jsou rychlé, což je nezbytné pro počítače, které potřebují rychlý přístup k velkému množství dat.
Přepínače
Tranzistory se často používají jako spínače, protože se rychle zapínají a vypínají. Díky tomu jsou ideální pro digitální obvody, kde mohou řídit tok elektřiny s velkou přesností.
Zesilovače
Další použití tranzistorů je jako zesilovače. Zesilovače berou malý elektrický proud signál a zesílit jej, aby byl silnější. První komerční aplikace tranzistorů byla v naslouchátkách a kapesních rádiích. Dnes mají tranzistory řadu aplikací pro zesílení zvuku, jako jsou stereo systémy a zesilovače hudebních nástrojů.
Digitální logické obvody
Tranzistory se také používají v digitálních logických obvodech. Digitální logické obvody jsou stavebními kameny digitální elektroniky, jako jsou počítače a mobilní telefony. Tyto obvody využívají tranzistory k provádění booleovských logických operací, které jsou základem všech digitálních výpočtů.
Tranzistory jsou stavebními kameny moderní elektroniky
Od doby, kdy byl v roce 1947 vynalezen první tranzistor, jsme ušli dlouhou cestu. Dnes se tranzistory nacházejí ve všem od mobilních telefonů po auta a hrají v našich životech zásadní roli.
I když o nich možná moc nepřemýšlíte, tranzistory jsou v zákulisí a zajišťují, aby vám zazvonil telefon, nastartovalo auto a v televizi hrál váš oblíbený pořad. Doufejme, že vám to umožnilo lépe porozumět jedné z nejzákladnějších součástí veškeré elektroniky.
