Transistor là gì và nó được sử dụng để làm gì?
Bóng bán dẫn là một trong những phát minh quan trọng nhất của thế kỷ 20. Bạn có thể tìm thấy chúng ở hầu hết mọi thiết bị điện tử, từ radio, TV đến máy tính. Nhưng bóng bán dẫn là gì, và nó hoạt động như thế nào?
Mục Lục
Transistor là gì?
Bóng bán dẫn là một thiết bị điện tử ba cực dùng để khuếch đại hoặc chuyển đổi tín hiệu điện tử. Thành phần thiết yếu của nó là hai vật liệu bán dẫn, điển hình là silicon, có các đặc tính đối lập, được gọi là loại p và loại n.
Khi hai vật liệu được đặt cùng nhau, chúng tạo thành một lớp ngăn cách lớp suy giảm. Lớp này hoạt động giống như một công tắc, cho phép dòng điện chạy qua hoặc không chạy qua, tùy thuộc vào điện áp đặt vào thiết bị đầu cuối thứ ba, được gọi là cổng.
Các bóng bán dẫn được tìm thấy trong hầu hết các thiết bị điện tử và là thành phần quan trọng của mạch hoặc chip tích hợp. Được phát minh vào năm 1947 bởi John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley của Phòng thí nghiệm Bell, bóng bán dẫn đã cách mạng hóa thiết bị điện tử bằng cách tạo ra các thiết bị nhỏ hơn, rẻ hơn và đáng tin cậy hơn có thể.
Bóng bán dẫn có ba phần chính:
Đầu cuối cơ sở điều khiển dòng điện giữa hai đầu cuối còn lại. Bộ sưu tập thu dòng điện đến từ đế, và bộ phát phát ra dòng điện từ bộ thu.
Các bóng bán dẫn có thể hoạt động như một bộ khuếch đại hoặc bộ chuyển mạch. Một bóng bán dẫn làm tăng dòng điện chạy qua nó khi được sử dụng như một bộ khuếch đại. Các bóng bán dẫn có thể bật hoặc tắt dòng điện khi được sử dụng làm công tắc.
Transistor hoạt động như thế nào?
Cách thức hoạt động của bóng bán dẫn khá đơn giản. Khi không có dòng điện nào chạy qua cực cơ sở, bóng bán dẫn ở trạng thái “tắt”. Điều này có nghĩa là không có dòng điện nào có thể chạy qua cực thu và cực phát.
Khi dòng điện được đưa vào cực cơ sở, bóng bán dẫn sẽ chuyển sang trạng thái “bật”. Điều này cho phép dòng điện chạy qua cực thu và cực phát. Lượng dòng điện có thể chạy qua bóng bán dẫn phụ thuộc vào lượng đặt vào cực cơ sở.
Bóng bán dẫn làm gì? Các ứng dụng của bóng bán dẫn
Bóng bán dẫn được tìm thấy trong nhiều loại thiết bị điện tử và chúng có nhiều ứng dụng.
Chip bộ nhớ máy tính
Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của bóng bán dẫn là trong chip bộ nhớ máy tính. Những con chip này lưu trữ thông tin dưới dạng điện tích và các bóng bán dẫn hoạt động giống như các công tắc nhỏ có thể bật và tắt sạc. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng để lưu trữ dữ liệu vì chúng có thể chứa vô số thông tin trong một không gian nhỏ gọn. Hơn nữa, chúng nhanh chóng, điều này rất cần thiết cho các máy tính cần truy cập một lượng lớn dữ liệu một cách nhanh chóng.
Công tắc
Các bóng bán dẫn thường được sử dụng làm công tắc vì chúng bật và tắt nhanh chóng. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các mạch kỹ thuật số, nơi chúng có thể điều khiển dòng điện với độ chính xác cao.
Bộ khuếch đại
Một công dụng khác của bóng bán dẫn là làm bộ khuếch đại. Bộ khuếch đại lấy một tín hiệu điện nhỏ và khuếch đại nó, làm cho nó mạnh hơn. Ứng dụng thương mại đầu tiên của bóng bán dẫn là trong máy trợ thính và radio bỏ túi. Ngày nay, bóng bán dẫn có nhiều ứng dụng khuếch đại âm thanh, chẳng hạn như hệ thống âm thanh nổi và bộ khuếch đại nhạc cụ.
Mạch logic kỹ thuật số
Các bóng bán dẫn cũng được sử dụng trong các mạch logic kỹ thuật số. Các mạch logic kỹ thuật số là nền tảng của thiết bị điện tử kỹ thuật số, chẳng hạn như máy tính và điện thoại di động. Các mạch này sử dụng các bóng bán dẫn để thực hiện các phép toán logic Boolean, là cơ sở cho tất cả các phép tính kỹ thuật số.
Bóng bán dẫn là khối xây dựng của điện tử hiện đại
Chúng ta đã đi được một chặng đường dài kể từ khi bóng bán dẫn đầu tiên được phát minh vào năm 1947. Ngày nay, bóng bán dẫn được tìm thấy trong mọi thứ, từ điện thoại di động đến ô tô và đóng một vai trò thiết yếu trong cuộc sống của chúng ta.
Mặc dù bạn có thể không suy nghĩ nhiều nhưng bóng bán dẫn ở hậu trường đảm bảo điện thoại của bạn đổ chuông, xe khởi động và chương trình yêu thích của bạn phát trên TV. Hy vọng rằng điều này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về một trong những thành phần cơ bản nhất trong tất cả các thiết bị điện tử.