Erinevus lehekülje "Transistor" redaktsioonide vahel

Eemaldatud 34 baiti ,  8 aasta eest
P
resümee puudub
P (r2.7.1) (robot lisas: as:ট্ৰানজিষ্টৰ)
P
[[Image:Replica-of-first-transistor.jpg|thumb|Maailma esimene transistor]]
Esimene transistori patent anti füüsik [[Julius Edgar Lilienfeld|Julius Edgar Lilienfeldile]] 1925. aastal. Patendikirjeldus oli väga sarnane seadmele, mida tänapäeval tuntakse väljatransistori nime all. Ka 1934. aastal patenteeris saksa leiutaja [[Oskar Heil]] sarnase seadme.
 
 
1942. aastal eksperimenteeris järgmine sakslane [[Herbert Mataré]] radarisüsteemile anduri väljatöötamisel niinimetatud "''topeltdioodidega''". Tema loodud seadmel oli pooljuhtaluse peal kaks eraldiseisvat, kuid väga lähestikku asetsevat metallkontakti. Leiutisega töötades avastas ta nähtusi, mida ei olnud võimalik selgitada kahe iseseisvalt toimiva dioodi tööga. Nende nähtuste uurimisest kasvas välja algeline idee bipolaartransistori loomiseks.
 
 
1947. aastal avastasid [[Ameerika Ühendriigid|Ameerika Ühendriikide]] teadlased [[John Bardeen]] ja [[Walter Brattain]], et kui panna germaaniumikristalli külge elektrilised kontaktid, siis sellest väljuva elektrivoolu tugevus on oluliselt suurem esialgsest elektrivoolu tugevusest. [[William Shockley]] nägi selles avastuses suurt potentsiaali ning töötas paar kuud avastatud nähtuse mõistmiseks. Tema töö laiendas oluliselt teadmisi pooljuhtide olemusest ning nendega seotud nähtustest.
 
 
Esimene ränialuseline transistor töötati välja [[Texas Instruments]]'is [[Gordon Teal]]i poolt aastal 1954. Esimese MOSFET transistori (metall-oksiid-pooljuht väljatransistori) valmistasid teadlased [[John Atalla]] ja [[Dawon Kahng]] 1960. aastal.
*Elektronlamp peab vastu [[elektromagnetiline impulss|elektromagnetilisele impulsile]], transistor aga mitte. Samuti on elektronlamp vähem tundlik ülepingete ja liigvoolude suhtes.
*Elektronlampe saab kergemini tööle panna suurema võimsusega, sest neid saab konstruktiivselt valmistada suuremana ja oma ehituse tõttu on neid lihtsam jahutada.
 
 
 
==Bipolaarse transistori volt-amper karakteristik==
 
Bipolaarse transistori volt-amper karakteristik näitab, kuidas sõltub transistori kollektori vool I<sub>c</sub> baasivoolust I<sub>b</sub>. Graafiku horisontaalteljel on kollektor-emitter pinge V<sub>ce</sub> ja vertikaalteljel on kollektori vool I<sub>c</sub>, kusjuures baasi voolu I<sub>b</sub> mõju kujutavad jooned on iga juhu jaoks eraldi joonistatud. Seega on transistori kollektorivool funktsioon baasi voolust ja kollektor-emitter pingest. I<sub>c</sub>=f(I<sub>b</sub>, V<sub>ce</sub>). Tunnusjoon liigub oma teljestikus sõltuvalt temperatuurist, mis muutub kas keskkonna (teised elektroonika seadmed) või oma enese soojenemise toimel.<ref> Tony Fischer-Cripps, "The Electronics Companion", lk 92 "Transistor characteristic"</ref>
 
 
Lugedes transistori tunnusjoont selgub, et bipolaarne transistor on kindlates piirides konstantse voolu hoidja (välistame soojusliku kõikumise). See tähendab, et konstantse baasivooluga jääb kollektori vool muutumatuks isegi siis, kui muudetakse pinget, mida transistor juhib. Sellega kaasneb transistori takistuse kasvamine ja suurem soojuse eraldumine - suureneb kollektori ja emitteri vaheline pinge V<sub>ec</sub>.
 
 
===Töörežiim ja küllastus===
[[Pilt:BC547CFairchildSemiconductorTunnusjooned.jpg|pisi|Bipolaarse transistori tunnusjooned]]
Kui vaadata reaalse transistori tunnusjooni, siis vajub kollektori vool madalamaks, kui kollektori ja emitteri vaheline pinge V<sub>ce</sub> muutub väiksemaks. Seda osa tunnusjoonest, kus toimub järsk langus, nimetatakse transistori küllastuseks ja teist poolt töörežiimiks.
 
 
Küllastuseks nimetatakse tunnusjoone järsult langevat osa, sest seal on transistori takistus minimaalse väärtuse lähedal (vastavale baasivoolule I<sub>b</sub>) ja transistor ei ole võimeline [[Lineaarsus|lineaarselt]] muutma oma kollektori voolu I<sub>c</sub>. Sellisesse olukorda võib sattuda siis, kui vähendada skeemi toitepinget. Transistor püüab hoida konstantset kollektori voolu I<sub>c</sub>, kuid vähese toitepinge tõttu kukub küllastusse. Küllastust on otstarbekas kasutada lülituste puhul, sest siis eraldub (läheb raisku) transistoril minimaalne võimus (Vce on väike). Tahtliku küllastuse saab tekitada baasivoolu I<sub>b</sub> suurendamisega vastava koormise jaoks.<ref> Tony Fischer-Cripps, "The Electronics Companion", lk 94 "Saturation"</ref>
 
 
Töörežiimiks nimetatakse tunnusjoone horisontaalset osa, sest seal on transistor võimeline oma kollektori voolu I<sub>c</sub> lineaarselt muutma. Väikeseste kollektori voolude puhul on tunnusjooned horisontaalsemad, kuid mida suuremaks muutuvad voolud, seda suuremaks muutub tunnusjoone tõusunurk. Võimendite ehitamisel tekitatakse konstante baasi vool I<sub>b</sub>, mis hoiab transistori töörežiimis.<ref> Tony Fischer-Cripps, "The Electronics Companion", lk 96 "Simple bias"</ref>
==Kasutamine==
Transistorid on kasutusel peaaegu kõikides [[elektroonika]]seadmetes. Arvuti erinevates osades, eriti [[protsessor]]ites, on ta põhiliseks komponendiks. Nende suurus varieerub mõnekümnest [[nano]][[meeter|meetrist]] (kõrgtehnoloogilised [[kiip|kiibid]]) mõne sentimeetrini ([[võimendi]]d).
 
 
===Bipolaarne transistor lülitina===
 
Bipolaarset transistori võib kasutada lihtslt lülitina, kus väikese vooluga tüüritakse suuremat voolu. Bipolaarset transistori iseloomustab vooluvõimendustegur h<sub>fe</sub>=I<sub>c</sub>/I<sub>b</sub>, mille väärtused väikese vooluga transistoride hulgas on näiteks 100, 200, 400. See tähendab seda, et nõrk baasivool I<sub>b</sub> võib tekitada h<sub>fe</sub> korda suurema kollektori voolu I<sub>c</sub>. h<sub>fe</sub> on sõltuv temperatuurist ja transistoride andmelehtedel on nende graafikud toodud erinevates olukordade jaoks. Vooluvõimenduse tegurit saab konstantsena hoida, kui kasutada negatiivset tagsisidet.<ref> Tony Fischer-Cripps, "The Electronics Companion", lk 90 "Bipolar junction transistor - operation"</ref>
 
 
Bipolaarse transistoriga lülituse skeem on toodud all oleval joonisel koos graafikuga, mis kirjeldab transistori avanemist lülitusel. Baasi voolu mõjutatakse sujuvalt tõusva pingega (0-5V) läbi takisti, et piirata liigset voolu. Baasi voolu asemel mõõdetakse baasi pinget. Transistor juhib 70 oomist takistit ja kollektori voolu asemel mõõdetakse kollektori pinget.
 
===Bipolaarne transistor võimendina===
 
Ühise-emitteriga võimendid on disainitud nii, et väike muudatus sisendpinges (Vin) muudab voolu, mis läbib tranistori baasi ja koos transistori vooluvõimendusega tähendab see seda, et väike muutus sisend pinges Vin toob endaga kaasa suure muutuse väljundpinges, Vout. Erinevates konfiguratsioonides on võimalik transistorit kasutada voolu võimendamiseks, pinge võimendamiseks ja ka mõlema korraga võimendamiseks.
 
[[Image:Common_emitter.png‎ |left|thumb|200px| Konfiguratsioon, kus ühise-emitteriga transistor toimib võimendina]]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
==Vaata ka==
*[[Pn-siire]]
51 713

muudatust