Transistorn - hur fungerar den egentligen?
Jag har nyligen fått en uppgift angående den betydelsefulla innovationen transistorn, men när jag väl söker om de på nätet hittar jag saker som typ ingen fattar, såg en video om transistorn där det ingick fysik 3!
Skulle ngn här kunna förklara hur den verkligen fungerar, på ett enkelt sätt gärna. Verkar som att det är en väldigt svår grej att förklara enkelt...men men
Wikipedia säger
"En transistor har vanligen tre anslutningar (elektroder) som, i simpla termer, tillåter en spänning eller ström på en av anslutningarna att styra strömflödet genom de två andra. Man kan också se det som att det är en resistans som kan påverkas av en elektrisk ström eller spänning. De fysikaliska processerna bakom denna så kallade transistoreffekt är mycket skilda hos de två transistortyperna, vilket återspeglas i deras symboler."
Sen kan man fördjupa sig i hur de fungerar. Det lilla jag vet om den första typen som beskrivs är att man har tre skikt av kisel som har fått några extra atomer av något lämpligt ämne, t.ex. germanium. När det går ström genom två av skikten så minskar resistansen på något sätt. Jag borde läsa på lite... Fysik 3 ska inte behövas, även om man nog lär sig lite fysik 3 på kuppen.
Den här sidan förklarar med en parallell, nämligen vattenflöde som kontrolleras av en ventil.
Transistorn är ventilen, en liten ändring på ventilen ger en stor ändring i strömmen den kontrollerar:
https://learn.sparkfun.com/tutorials/transistors/extending-the-water-analogy
@Programmeraren
Såg nyss länken.
Skulle man väääldigt förenklat kunna säga att transistorn på något sätt är en "ledare" som kan kontrollera olika saker?
Inte en ledare. Mer som ventil. En ström kan passera från collectorn (C) till emittern (E). Hur stor strömmen är styrs av basen.
Basen (B) är som vredet på en gammaldags vattenkran.
När transistorn är "strypt" blockeras strömmen mellan C och E.
När transistorn är "bottnad" passerar strömmen mellan C och E obehindrat (i verkligheten finns det ett maximalt värde som transitorn kan släppa igenom men principen är att "bottnad" betyder den inte begränsar strömmen).
Mellan helt stängd (strypt) och helt öppen (bottnad) fungerar transistorn som en förstärkare. En liten ökning av strömmen till basen gör att en mer ström släpps igenom mellan C och E. Typiskt är att cirka 100 till 200 gånger så mycket ström släpps igenom jämfört med strömmen man tillför basen.
T ex är strömmen från en mikrofon väldigt svag. För att förstärka strömmen kan man använda en transistor, strömmen som passerar C och E följer den svaga strömmen från mikrofonen som leds in på basen men är mycket större. Den större strömmen orkar driva en högtalare.
I digitala kretsar används transistorn endast i de två ytterlägena, antingen helt strypt (av eller "0") eller helt öppen (på eller "1").
Som Programmeraren skriver, Ic är några hundra gånger större än Ib. Hur många gånger beror på hur transistorn är gjord.
Denna typ av transistor kallas bipolär transistor. Det finns även andra typer men då är vi nog inne på överkursen.
Transistorer räknas till "halvledare" och tillverkas i allra flesta fall av kisel som behandlas på olika sätt.
Du har kanske hör att området runt San Francisco kallas "Silicon valley". Silicon är kisel på engelska.
@programmeraren
Är lite sen, men när ja gick tillbaka till de du skrev fastande jag lite. Ser bilderna på länken du länka men fattar inte hur jag ska tolka bokstäverna "C och E". Kanske är de bara ngt "obvious" eller så är jag lite borta. Skulle du kunna förklara lite mer vad bokstäverna står för och hur jag kan se de genom bilderna :)
Jag borde haft en bild. Se bilden som ThomasN la upp.
C = Kollektor
E = Emitter
B = Bas
Basen är det som styr, som "ratten" på en kran eller ventil.
Strömmen kommer in vid kollektorn och går ut via emittern.
En liten strömökning på basen gör att en stor strömökning släpps igenom från kollektorn till emittern.
Som jag skrev ovan i inlägg #5 så gör det att man kan använda transistorn som antingen en
a) förstärkare, den stora strömmen från kollektorn till emittern följer den svaga styrströmmen på basen
eller som
b) strömbrytare där basen styr om strömmen från kollektor till emitter ska stängas av eller släppas igenom obehindrad