Elektronikk Komponenter: Hvorfor transistorer ble oppfunnet - dummier

Tenk på en transistor som en elektronisk spak. En spak er en enhet som lar deg løfte en stor belastning ved å utøve en liten innsats. I hovedsak forsterker en håndtak innsatsen. Det er det som en transistor gjør: Den lar deg bruke en liten strøm for å styre en mye større strøm.

Den grunnleggende ideen bak en transistor er at den lar deg kontrollere strømmen av strøm via en kanal ved å variere intensiteten til en mye mindre strøm som strømmer gjennom en annen kanal.

Som du kan se, kommer transistorer i en rekke forskjellige størrelser og former. En ting som alle disse transistorene har til felles er at de hver har tre ledere.

Enheter som utførte transistorens funksjon, hadde eksistert i 30-40 år før oppfinnelsen av transistoren. De ble kalt vakuumrør . Et vakuumrør besto av et vakuumkammer laget av glass eller metall, et oppvarmningselement som oppvarmet rommet inne i kammeret og elektroder som stikk ut i kammeret.

En bestemt type vakuumrør ble kalt en triode ; den hadde tre elektroder. I en triode kan en stor strøm som strømmer gjennom to av elektrodene (kalt anoden og katoden ) reguleres ved å plassere et ledningsnett (kalt kontrollnett <) mellom katoden og anoden. Ved å bruke en liten strøm til dette rutenettet, reduseres strømmen av elektroner mellom katoden og anoden.

Det tok ikke lang tid å finne ut at du kunne bruke et fluktuerende signal som en radio eller lydbølge på kontrollnettverket. Når du gjorde det, fulgte strømmen på anoden fluktuasjonene i styrestrømmen, men med mye større variasjoner. Således var trioden en elektronisk spak: Små variasjoner i strøm ved kontrollgitteret ble forsterket for å skape store variasjoner i strøm ved anoden.

Vakuumrør-trioden ble patentert i 1907 og var nøkkeloppfinnelsen som gjorde det mulig å utvikle radio, fjernsyn og datamaskiner. Men vakuumrør hadde mange alvorlige begrensninger: De var dyre å produsere, store (de små var omtrent tommelfingerens størrelse), krevde mye kraft til å operere, genererte mye varme og varte bare noen få år før de brent seg ut.

Transistoren endret alt dette. En transistor utfører samme funksjon som en vakuumrør-triode, men bruker halvlederkryss i stedet for oppvarmede elektroder i et vakuumkammer.

Selv om transistoren ikke gjorde noe som vakuumrør-trioden ikke allerede gjorde, gjorde det det på en radikalt annen måte som hadde store fordeler over vakuumrøret.De tidligste transistorene var små, krevde svært lite strøm for å operere, generert mye mindre varme, og varte mye lenger enn vakuumrør.