Транзистор

Тази статия е заполупроводниковия прибор.За транзисторния радиоапарат вижтерадиоприемник.

---

Транзистор
Вид	активен
Изобретен	1947 г.
ТранзисторвОбщомедия

Няколко различни корпуси на транзистори

Няколко различни корпуси на транзистори

Транзисторът(отанглийски:transistor) еполупроводниковактивенелектронен компонент,който осъществява усилване, комутация и преобразуване на електрическисигнали.Транзисторите са в основата на всички съвременни електронни устройства и се използват практически във всички съвременни битови уреди – откомпютърабазиран на милиони транзистори до усложненото съвременно електронно управление наклиматика,хладилника,автомобилаипрахосмукачкатаи др., без което те все пак са работели и преди „полупроводниковата “ера. В наше време повечето транзистори се използват не самостоятелно, а в състава наинтегралните схеми,катотехнологиятана производството им позволява едновременното производство на милиони от тях на един полупроводниковчип.

Транзисторът се изработва от германиева (по-старите) или силициева плочка с 3 зони с различно легиране които формиратP-n преход(среща се и като електронно-дупчест преход/и), PNP или NPN. Изводите на транзистора имат следните наименования: емитер (Е), база (В) и колектор (С) – за биполярните, и съответно – сорс (S), гейт (G) и дрейн (D) – приполевите транзистори(среща се и като униполярни транзистори, обозначават се и с FET или MOSFET). При биполярните транзистори преходното съпротивление на всяка двойка от трите извода на транзистора може да се определи сомметър(поставен на позиция обозначена с диод), като практическо значение за проверка здрав/изгорял има измерването на BE и BC като диоди и EC за прекъснал/пробил. Изводът, който участва и в двата PN прехода е базата (В). Транзисторите се използват предимно като усилватели, превключватели и генератори. От гледна точка на популярна представа транзисторът може да се разглежда като управляемо съпротивление или управляем кран за течност.

История

Реплика на първия действащ транзистор

ФизикътДжулиъс Едгар Лилиънфелдподава първата заявка запатентна транзистор вКанадапрез 1925 година, описвайки устройство, подобно наполеви транзистор.Лилиънфелд не публикува своите изследвания в тази област, нито в патента му се споменават действително конструирани устройства. През 1934 година германският инженерОскар Хайлпатентова подобно електронно устройство.

През 1942 година германецътХерберт Матарезапочва да експериментира с т.нар. „дуодиоди “, докато работи върху детектор за доплероварадиолокаторнасистема. Дуо-диодите, конструирани от него, имат два отделни, но много близки, метални контакти върху полупроводниковата подложка. Той открива ефекти, които не могат да бъдат обяснени с работата на два независими диода, и достига до основната идея на по-къснитеточкови транзистори.

През 1947 година американцитеДжон БардийниУолтър БратейнвЛабораториите Белзабелязват, че при поставяне на електрически контакти върхугерманиевкристал, изходното напрежение на променливата компонента на подадения сигнал е по-голямо от входното. Ръководителят на групата по физика на твърдото тяло в лабораториятаУилям Шоклиоценява потенциала на това явление и през следващите няколко месеца фокусира усилията на екипа върху изследвания на полупроводниците. Самото наименование „транзистор “е създадено отДжон Пиърскато съкращение на „трансферен резистор “.За изобретяването на транзистора Бардийн, Бартейн и Шокли са удостоени сНобелова награда за физиказа 1956 година.

Първиятсилициевтранзистор е създаден отТексас Инструмънтспрез 1954 година,в резултат на работата наГордън Тийл,специалист по нарастване накристалис висока чистота, който преди това също работи в Лабораториите Бел.Първият работещМОП(униполярен) транзистор е конструиран в Лабораториите Бел през 1960 година.

Трите основни схеми на свързване на транзистора като усилвател

Трите основни схеми на свързване на биполярните транзистори са схема собщ емитер,общ колекториобща база.Основните схеми на свързване се наричат на името на общия електрод на транзистора, т.е. – който участва във веригата и на входния и на изходния сигнал. Схемите за свързване са заимствани от вече разработените и използвани такива притриелектродната лампа(триода) – общ катод, общ анод и обща решетка. Общо схемата се нарича четириполюсник.

Класификация на транзисторите

• Биполярни транзистори
• Полеви транзистори (униполярни)
• MOS транзистори (униполярни, също и полеви транзистор с изолиран гейт)
• Специални типове транзистори
  • Комбинирани транзистори
  • Еднопреходни транзистори
• IGBT транзистор
• EOSFET транзистор
• JFET транзистор
• LDMOS транзистор
• MESFET транзистор
• MISFET транзистор
• MODFET транзистор
• MOSFET транзистор
• VMOS транзистор

Принципът на действие и способите за използване на транзисторите съществено зависят от техния тип. За подробна информация вижте съответстващите статии.

Според типа на използвания полупроводник транзисторите се разделят насилициеви,германиевии други.

Споредмощносттасе различават намаломощни транзистори(разсейваната мощност е в порядъка на миливати),средномощни транзистори(0,1 W до 1 W) имощни транзистори(над 1 W).

Според изработката се различаватдискретнитранзистори и транзистори в състава на интегралните схеми.

Производство и приложение

Транзисторът е основниятактивен компонентв практически всички съвременни електронни устройства и често е определян като едно от най-значимите изобретения на 20 век.Широкото му значение днес се дължи на възможността засерийно производствос помощта на високо автоматизиранитехнологии,с които се постига изключително ниска себестойност на отделното устройство.

Макар че няколко компании произвеждат годишно по повече от 1 милиардсамостоятелни транзистори,основната част от тях днес се произвеждат като част отинтегрални схеми(чипове), които включват същодиоди,резистори,кондензатории други компоненти, обединени в сложна електронна схема. Например,логическите елементиобикновено включват до 20 транзистора, а към 2009 модернитемикропроцесоримогат да съдържат до 3 милиарда транзистора.През 2002 година един коментатор пише: „Около 60 милиона транзистора бяха конструирани тази година само за вас, по 60 милиона за всеки от приятелите ви,... по 60 милиона за [всеки] мъж, жена и дете на Земята. “

Ниската стойност, гъвкавостта и надеждността превръщат транзистора в повсеместно използвано устройство. Транзисторнитемехатроннисхеми изместват електромеханичните устройства, използвани за управление на машини и други уреди. Често в тези случаи по-простото и евтино решение е да се използва стандартенмикроконтролерсъс специфичен за съответната функциясофтуер,отколкото да се проектира еквивалентна система за механичен контрол.