Skromni tranzistor izuzetno je važan dio računala i načina na koji rade. U stvari, svako računalo ima doslovno milijarde tranzistora - procesor Intel Core četvrtog gena ima nevjerojatnih 1, 7 milijardi tranzistora - na samo procesoru. Ali kako djeluju ti tranzistori? Smiješno je što ste sami mogli sastaviti računalo i još uvijek ne razumijete kako djeluju tranzistori.
Naravno, zato smo sastavili ovaj vodič.
Jednostavan način razmišljanja o tranzistorima jest taj da su oni procesoru ono što su neuroni našem mozgu - maleni maleni prekidači koji omogućavaju ljudima da misle i pamte događaje. Tranzistor je izrađen od silicija, koji je kemijski element koji se nalazi u pijesku, a izumljen je prije više od 50 godina.
Osnove
Paul Downey | Flickr: http://bit.ly/2iYqIHw
Osnove rada tranzistora zapravo su prilično jednostavne. U velikoj većini slučajeva, tranzistor radi jednu od dvije stvari - ili radi na pojačanju signala, ili djeluje kao prekidač.
Kad tranzistor radi poput pojačala, on u osnovi uzima malu električnu struju i pojačava tu struju puno većom. To je prilično važna funkcija, posebice u svijetu zvuka - bez pojačala signala, na primjer, ne biste mogli čuti signal koji je uzeo mikrofon.
Kao što je već spomenuto, tranzistori također djeluju kao prekidači - to jest, oni uzimaju malenu električnu struju i ta struja uzrokuje ispuštanje druge, veće struje. To je vrsta tranzistora koji se najčešće nalazi u računalima - budući da tranzistori mogu postojati u jednom od dva stanja, mogu se pojedinačno uključiti ili isključiti i kao takvi mogu funkcionirati kao 1 ili 0. S milijardama tranzistora na a procesora, one vrijednosti 0 i 0 dodaju u veće količine podataka. Zato novija računala mogu istovremeno obraditi više podataka - jer su tranzistori sve manji i manji, pa se više njih može uklopiti na čip.
Silicij i sendviči
Tranzistori, kao što je spomenuto, izrađeni su od silicija, koji prirodno ne provodi struju. Međutim, ako manipuliramo silicijom s kemijskim elementima poput arsena ili fosfora, silicij ima nekoliko dodatne elektronike, što znači da može puno lakše podnijeti električnu struju. Zbog činjenice da elektroni imaju negativan naboj, silicij se ovim tretmanom naziva n-tip.
Ako obrađujete silicij s drugim elementima, kao što je bor, u njemu će se ući elektroni umjesto da se udalje od njega - to se zove p-tip.
Te dvije vrste silicija su kombinirane u slojevima, što u osnovi omogućuje rad različitih vrsta električnih komponenti. Na primjer, ako su n-tip i p-slojevi slojevi, elektroni će teći s jedne strane, a van s druge. To se zove dioda.
Naravno, tada se možete odlučiti za korištenje tri sloja umjesto samo dva - u osnovi pravite silikonske sendviče. Ovisno o tome kako je taj silicij slojevit, možemo ili stvoriti nešto što će pojačati struju ili stvoriti prekidač. Znaju li te riječi poznato - da, ti silikonski sendviči su tranzistori.
zatvaranje
Tranzistori se mogu koristiti u širokom rasponu primjena i predstavljaju kamen temeljac za napredak tehnologije. I oni će postajati sve manji i manji - procesori će postajati sve moćniji.
