Elektronik Komponenter: Varför transistorer var uppfunna - dummies

Tänk på en transistor som en elektronisk spak. En spak är en enhet som låter dig lyfta en stor belastning genom att utöva en liten ansträngning. I huvudsak förstärker en hävarm din ansträngning. Det är det som en transistor gör: Det låter dig använda en liten ström för att styra en mycket större ström.

Grundidén bakom en transistor är att den låter dig styra strömmen genom en kanal genom att variera intensiteten hos en mycket mindre ström som strömmar genom en andra kanal.

Som du kan se kommer transistorer i olika storlekar och former. En sak som alla dessa transistorer har gemensamt är att de vardera har tre ledare.

Enheter som utförde transistorernas funktion hade funnits i 30-40 år före transistorns uppfinning. De kallades vakuumrör . Ett vakuumrör bestod av en vakuumkammare gjord av glas eller metall, ett värmeelement som värmde utrymmet inuti kammaren och elektroder som utstickade i kammaren.

En specifik typ av vakuumrör kallades en triode ; den hade tre elektroder. I en triod skulle en stor ström som strömmar genom två av elektroderna (kallad anoden och katoden ) kunna regleras genom att placera ett trådnät (kallat kontrollnätet <) mellan katoden och anoden. Att applicera en liten ström till detta nät reducerade strömmen av elektroner mellan katoden och anoden.

Det tog inte lång tid att räkna ut att du kunde använda en fluktuerad signal som en radio eller ljudvåg på kontrollnätet. När du gjorde det följde strömmen på anoden fluktuationerna i kontrollnätet, men med mycket större variationer. Således var trioden en elektronisk hävarm: Små variationer i strömmen på kontrollnätet förstärktes för att skapa stora variationer i ström vid anoden.

Vakuumröretrioden patenterades 1907 och var den viktigaste uppfinningen som möjliggjorde utvecklingen av radio, tv och datorer. Men vakuumrören hade många allvarliga begränsningar: De var dyra att tillverka, stora (de små var ungefär tummen), krävde mycket kraft att fungera, genererade mycket värme och varade bara några år innan de brände sig ut.

Transistorn ändrade allt detta. En transistor utför samma funktion som en vakuumrörtriod, men använder halvledarkryssningar i stället för uppvärmda elektroder i en vakuumkammare.

Även om transistorn inte gjorde någonting som vakuumrörets triod inte redan gjorde gjorde det på ett radikalt annat sätt som hade stora fördelar över vakuumröret.De tidigaste transistorerna var små, krävde mycket liten effekt att fungera, genererade mycket mindre värme och varade mycket längre än vakuumrör.