טרנזיסטורים הם אחת ההמצאות החשובות ביותר של המאה ה-20. אתה יכול למצוא אותם כמעט בכל מכשיר אלקטרוני, ממכשירי רדיו, טלוויזיות ועד מחשבים. אבל מה זה בעצם טרנזיסטור ואיך הוא עובד?

מהו טרנזיסטור?

טרנזיסטור הוא מכשיר אלקטרוני בעל שלושה טרמינלים המגביר או מחליף אותות אלקטרוניים. המרכיבים החיוניים שלו הם שני חומרים מוליכים למחצה, בדרך כלל סיליקון, בעלי תכונות מנוגדות, הידועים כ-p-type ו-n-type.

כאשר שני החומרים מונחים יחד, הם יוצרים מחסום שכבת דלדול. שכבה זו פועלת כמו מתג, ומאפשרת לזרם חשמלי לזרום או לא לזרום דרכו, בהתאם למתח המופעל על המסוף השלישי, המכונה השער.

טרנזיסטורים נמצאים כמעט בכל המכשירים האלקטרוניים והם מרכיבים קריטיים של מעגלים משולבים או שבבים. הומצאו ב-1947 על ידי ג'ון ברדין, וולטר ברטן וויליאם שוקלי ממעבדות בל, טרנזיסטורים חוללו מהפכה באלקטרוניקה בכך שהפכו מכשירים קטנים יותר, זולים ואמינים יותר לאפשריים.

לטרנזיסטורים שלושה חלקים עיקריים:

  • בסיס
  • אַסְפָן
  • פולט

מסוף הבסיס שולט בזרימת הזרם בין שני המסופים האחרים. הקולט אוסף את הזרם המגיע מהבסיס, והפולט פולט את הזרם מהקולט.

טרנזיסטורים יכולים לעבוד כמגברים או כמתגים. טרנזיסטור מגביר את הזרם הזורם דרכו כאשר הוא משמש כמגבר. טרנזיסטורים יכולים להפעיל או לכבות את זרימת הזרם כשהם משמשים כמתג.

instagram viewer

כיצד פועל טרנזיסטור?

הדרך בה טרנזיסטור עובד היא די פשוטה. כאשר לא זורם זרם דרך מסוף הבסיס, הטרנזיסטור נמצא במצב "כבוי". המשמעות היא ששום זרם לא יכול לזרום דרך מסופי הקולט והפולט.

כאשר זרם מופעל על מסוף הבסיס, הטרנזיסטור עובר למצב "מופעל". זה מאפשר לזרם לזרום דרך מסופי הקולט והפולט. כמות הזרם שיכולה לזרום דרך הטרנזיסטור תלויה בכמות המופעלת על מסוף הבסיס.

מה עושים טרנזיסטורים? יישומים של טרנזיסטורים

טרנזיסטורים נמצאים במגוון מכשירים אלקטרוניים, ויש להם מגוון רחב של יישומים.

שבבי זיכרון למחשב

אחד השימושים הנפוצים ביותר בטרנזיסטורים הוא ב שבבי זיכרון של מחשב. שבבים אלה מאחסנים מידע כמטענים חשמליים, והטרנזיסטורים פועלים כמו מתגים זעירים שיכולים להפעיל ולכבות את המטענים. זה הופך אותם לאידיאליים לאחסון נתונים מכיוון שהם יכולים להחזיק המון מידע בחלל קומפקטי. יתר על כן, הם מהירים, וזה חיוני עבור מחשבים שצריכים לגשת לכמויות גדולות של נתונים במהירות.

מתגים

טרנזיסטורים משמשים לעתים קרובות כמתגים מכיוון שהם נדלקים ונכבים במהירות. זה הופך אותם לאידיאליים עבור מעגלים דיגיטליים, שבהם הם יכולים לשלוט בזרימת החשמל בדיוק רב.

מגברים

שימוש נוסף לטרנזיסטורים הוא כמגברים. מגברים לוקחים חשמל קטן לאותת ולהגביר אותו, מה שהופך אותו לחזק יותר. היישום המסחרי הראשון של טרנזיסטורים היה במכשירי שמיעה ומכשירי רדיו כיס. כיום, לטרנזיסטורים יש מגוון יישומי הגברת שמע, כגון מערכות סטריאו ומגברים של כלי נגינה.

מעגלים לוגיים דיגיטליים

טרנזיסטורים משמשים גם במעגלים לוגיים דיגיטליים. מעגלים לוגיים דיגיטליים הם אבני הבניין של אלקטרוניקה דיגיטלית, כגון מחשבים וטלפונים סלולריים. מעגלים אלו משתמשים בטרנזיסטורים לביצוע פעולות לוגיות בוליאניות, שהן הבסיס לכל החישובים הדיגיטליים.

טרנזיסטורים הם אבני הבניין של האלקטרוניקה המודרנית

עברנו כברת דרך מאז הומצא הטרנזיסטור הראשון ב-1947. כיום, טרנזיסטורים נמצאים בכל דבר, החל מטלפונים סלולריים ועד מכוניות וממלאים תפקיד חיוני בחיינו.

למרות שאולי לא נותנים להם מחשבה רבה, טרנזיסטורים נמצאים מאחורי הקלעים ומוודאים שהטלפון שלך מצלצל, המכונית שלך מתניעה והתוכנית האהובה עליך מתנגנת בטלוויזיה. אני מקווה שזה נתן לך הבנה טובה יותר של אחד המרכיבים הבסיסיים ביותר בכל מוצרי האלקטרוניקה.