Transistors zijn een van de belangrijkste uitvindingen van de 20e eeuw. Je vindt ze in bijna elk elektronisch apparaat, van radio's tot tv's tot computers. Maar wat is een transistor precies en hoe werkt het?
Wat is een transistor?
Een transistor is een elektronisch apparaat met drie aansluitingen dat elektronische signalen versterkt of schakelt. De essentiële componenten zijn twee halfgeleidermaterialen, typisch silicium, met tegengestelde eigenschappen, bekend als p-type en n-type.
Wanneer de twee materialen bij elkaar worden geplaatst, vormen ze een uitputtingslaagbarrière. Deze laag werkt als een schakelaar, waardoor elektrische stroom er wel of niet doorheen kan stromen, afhankelijk van de spanning die wordt toegepast op de derde klem, de poort genoemd.
Transistors zijn te vinden in bijna alle elektronische apparaten en zijn kritische componenten van geïntegreerde schakelingen of chips. In 1947 uitgevonden door John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley van Bell Laboratories, brachten transistors een revolutie teweeg in de elektronica door kleinere, goedkopere en betrouwbaardere apparaten mogelijk te maken.
Transistors hebben drie hoofdonderdelen:
- Baseren
- Verzamelaar
- Emitter
De basisterminal regelt de stroom tussen de andere twee terminals. De collector verzamelt de stroom die van de basis komt en de emitter zendt de stroom van de collector uit.
Transistors kunnen zowel als versterkers als als schakelaars werken. Een transistor verhoogt de stroom die er doorheen vloeit wanneer hij als versterker wordt gebruikt. Transistors kunnen de stroom in- of uitschakelen wanneer ze als schakelaar worden gebruikt.
Hoe werkt een transistor?
De manier waarop een transistor werkt is vrij eenvoudig. Wanneer er geen stroom door de basisterminal vloeit, bevindt de transistor zich in de "uit"-toestand. Dit betekent dat er geen stroom door de collector- en emitteraansluitingen kan vloeien.
Wanneer stroom wordt toegepast op de basisterminal, gaat de transistor in de "aan" -toestand. Hierdoor kan de stroom door de collector- en emitterterminals vloeien. De hoeveelheid stroom die door de transistor kan stromen, hangt af van de hoeveelheid die op de basisterminal wordt toegepast.
Wat doen transistoren? Toepassingen van transistoren
Transistors zijn te vinden in een verscheidenheid aan elektronische apparaten en hebben een breed scala aan toepassingen.
Computergeheugenchips
Een van de meest voorkomende toepassingen voor transistors is in computergeheugenchips. Deze chips slaan informatie op als elektrische ladingen, en de transistors werken als kleine schakelaars die de ladingen aan en uit kunnen zetten. Dit maakt ze ideaal voor het opslaan van gegevens, omdat ze heel veel informatie in een compacte ruimte kunnen bevatten. Bovendien zijn ze snel, wat essentieel is voor computers die snel toegang moeten hebben tot grote hoeveelheden gegevens.
Schakelaars
Transistors worden vaak gebruikt als schakelaars omdat ze snel aan en uit gaan. Dit maakt ze ideaal voor digitale circuits, waar ze de stroom van elektriciteit met grote precisie kunnen regelen.
Versterkers
Een ander gebruik voor transistors is als versterkers. Versterkers nemen een kleine elektrische signaal en versterkt het, waardoor het sterker wordt. De eerste commerciële toepassing van transistors was in hoortoestellen en zakradio's. Tegenwoordig hebben transistors een verscheidenheid aan toepassingen voor audioversterking, zoals stereosystemen en versterkers voor muziekinstrumenten.
Digitale logische schakelingen
Transistors worden ook gebruikt in digitale logische circuits. Digitale logische circuits zijn de bouwstenen van digitale elektronica, zoals computers en mobiele telefoons. Deze circuits gebruiken transistors om Booleaanse logische bewerkingen uit te voeren, die de basis vormen voor alle digitale berekeningen.
Transistoren zijn de bouwstenen van moderne elektronica
We hebben een lange weg afgelegd sinds de eerste transistor in 1947 werd uitgevonden. Tegenwoordig zijn transistors overal in te vinden, van mobiele telefoons tot auto's en spelen ze een essentiële rol in ons leven.
Hoewel je er misschien niet veel over nadenkt, zorgen transistors achter de schermen ervoor dat je telefoon overgaat, je auto start en je favoriete programma op tv wordt afgespeeld. Hopelijk heeft dit je een beter begrip gegeven van een van de meest fundamentele componenten in alle elektronica.
