Was ist die Funktion von Transistoren?

Was ist die Funktion von Transistoren?

Transistoren fungieren als Stromverstärker oder Binärschalter. Bei der Verstärkung steuert ein kleiner Strom ein Gate für einen größeren Strom. Als Schalter entspricht eine Schwelle von 5 Volt (Gate offen) der binären Ziffer Eins, weniger als 5 Volt (Gate geschlossen) entspricht der binären Null.

Ein Transistor hat eine Basis, einen Kollektor und einen Emitter. Die Basis steuert ein elektrisches Gate, der Kollektor ist ein größerer elektrischer Versorgungsstrom und der Emitter ist der Ausgang für diese Versorgung. Das Variieren des elektrischen Stroms von der Basis ermöglicht die Regulierung des Stroms, der vom Kollektor durch das Gate fließt und vom Emitter ausgegeben wird. Dies ist ein Transistor, der zur Verstärkung dient.

Bei der Funktion als Binärschalter wird das identische Control-Gate/Output-Verfahren verwendet. Der Unterschied besteht darin, dass für das Öffnen des Gates (binäre Ziffer eins) es im übertragenen Sinne nicht angelehnt werden kann, da innerhalb der Verstärkungsfunktion eine 5-Volt-Schwelle erforderlich ist. Alles, was weniger als 5 Volt von der Basis empfängt, bedeutet, dass das Gate geschlossen ist (binäre Ziffer Null). Diese Transistorfunktion ist grundlegend für die gesamte digitale Verarbeitung.

Entdeckungen über Kristalle aus den Bell Laboratories in den späten 1940er Jahren machten Transistoren möglich. Fast alle nichtmetallischen kristallinen Strukturen sind Isolatoren, keine Leiter. Einige Kristalle, wie Germanium und Silizium, haben, wenn sie mit bestimmten Verunreinigungen zum Wachsen gezwungen werden, halbleitende elektrische Eigenschaften. Wafer dieser unreinen Kristalle, die zwischen leitfähigen Platten eingebettet sind, sind Transistoren.