Создателями первого работоспособного транзистора считаются физик Уолтер Браттейн и теоретик Джон Бардин, он был испытан ими в декабре 1947 года. С этого времени и началась эпоха транзисторов ‒ благодаря их появлению стало возможным создавать компактную электронную аппаратуру с низким потреблением энергии.

Как работает транзистор



Основной задачей транзистора является усиление сигнала. Например, антенна детекторного радиоприемника уловила сигнал радиостанции. После детектирования звук уже можно слышать в наушниках, но для вывода на большой динамик мощности выделенного сигнала не хватает. Его необходимо усилить, для этого и используются транзисторы.

Суть работы транзистора состоит в том, что слабым сигналом, поступающим на один из выводов транзистора – базу – модулируется более сильный сигнал, поступающий на второй вывод транзистора – эмиттер. Усиленный сигнал снимается с третьего вывода транзистора – коллектора.

В данном случае базу транзистора можно сравнить с краном, установленным на «трубе» эмиттер-коллектор, по которой проходит более сильный ток. Когда на базу вместе с напряжением смещения (оно необходимо для того, чтобы транзистор открылся) подается сигнал с детектора приемника, этого слабого сигнала оказывается достаточно, чтобы управлять током в более мощной цепи. В результате с коллектора снимается точно такой же сигнал, который поступил на базу, но намного более сильный.

Как быть, если мощности одного транзистора для усиления недостаточно? В этом случае просто используют несколько каскадов усиления. На практике в обычном приемнике прямого усиления сначала идет усиление по высокой частоте, затем сигнал детектируется – то есть из него выделяются звуковые колебания – и уже они усиливаются в каскадах усиления низкой частоты. В результате в динамиках приемника слышен громкий чистый звук.

Структура транзистора



Самыми распространенными являются биполярные транзисторы, они бывают двух типов – p-n-p (positive-negative-positive) и n-p-n (negative-positive-negative). Для производства p-n-p-транзисторов используют полупроводник германий, а для n-p-n-транзисторов – кремний.

В каждом таком транзисторе находятся два так называемых электронно-дырочных перехода, именно они и позволяют усиливать сигнал. Дырки и электроны являются носителями заряда. В n-p-n-транзисторах заряд переносят электроны, а в p-n-p-транзисторах – дырки. На базу транзистора подается небольшой ток смещения, в результате транзистор открывается. Если теперь этот ток смещения модулировать полезным сигналом, то сигнал будет усилен.

Существуют и другие типы транзисторов – например, полевые. Благодаря различным типам транзисторов удается создавать самую разнообразную электронную аппаратуру.