De komst van transistors werd ooit een echte revolutie. En dit is niet verwonderlijk, want de omvangrijke elektronische lamp werd vervangen door een klein, in vergelijking, halfgeleider radio-element. Tegenwoordig zijn transistoren nog steeds de belangrijkste elektronische componenten, ze worden zowel afzonderlijk als als onderdeel van microschakelingen gebruikt.
Natuurkundige Walter Brattain en theoreticus John Bardeen worden beschouwd als de makers van de eerste werkbare transistor, deze werd door hen getest in december 1947. Sinds die tijd begon het tijdperk van transistors - dankzij hun uiterlijk werd het mogelijk om compacte elektronische apparatuur te maken met een laag energieverbruik.
Hoe een transistor werkt
De belangrijkste taak van de transistor is om het signaal te versterken. Zo heeft de antenne van de detectorradio het signaal van het radiostation opgevangen. Na detectie is het geluid al te horen in de koptelefoon, maar de kracht van het speciale signaal is niet genoeg om naar een grote luidspreker te sturen. Het moet worden versterkt, hiervoor worden transistors gebruikt.
De essentie van de transistor is dat een zwak signaal dat aankomt bij een van de terminals van de transistor - de basis - een sterker signaal moduleert dat aankomt bij de tweede terminal van de transistor - de emitter. Het versterkte signaal wordt verwijderd van de derde aansluiting van de transistor - de collector.
In dit geval kan de basis van de transistor worden vergeleken met een aftakking die is gemonteerd op een emitter-collector "pijp" waardoor een sterkere stroom vloeit. Wanneer een signaal van de detector van de ontvanger wordt toegepast op de basis samen met de voorspanning (de transistor moet openen), is dit zwakke signaal voldoende om de stroom in het krachtigere circuit te regelen. Hierdoor wordt precies hetzelfde signaal dat bij de basis is aangekomen van de collector verwijderd, maar veel sterker.
Wat als de kracht van één transistor niet genoeg is voor versterking? In dit geval worden eenvoudig meerdere versterkingstrappen gebruikt. In de praktijk is er in een conventionele ontvanger met directe versterking eerst een hoogfrequente versterking, vervolgens wordt het signaal gedetecteerd - dat wil zeggen dat er geluidstrillingen uit worden gehaald - en deze worden al versterkt in de laagfrequente versterkingsfasen. Als gevolg hiervan is er een luid, helder geluid te horen in de luidsprekers van de receiver.
Transistorstructuur
De meest voorkomende zijn bipolaire transistors, ze zijn van twee typen - pnp (positief-negatief-positief) en npn (negatief-positief-negatief). Voor de productie van pnp-transistoren wordt een halfgeleider gebruikt germanium en voor npn-transistoren silicium.
Elke dergelijke transistor bevat twee zogenaamde elektron-gatovergangen, en zij maken het mogelijk het signaal te versterken. Gaten en elektronen zijn ladingsdragers. In n-p-n-transistoren dragen elektronen lading, en in p-n-p-transistoren gaten. Een kleine biasstroom wordt toegepast op de basis van de transistor, waardoor de transistor opent. Als deze biasstroom nu wordt gemoduleerd met een bruikbaar signaal, dan wordt het signaal versterkt.
Er zijn andere soorten transistors, bijvoorbeeld veldeffect. Dankzij de verschillende soorten transistors is het mogelijk om een grote verscheidenheid aan elektronische apparatuur te creëren.