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I transistor sono dispositivi realizzati da diversi tipi di semiconduttori. Quando una tensione e una corrente vengono applicate a un'estremità, può controllare il flusso di corrente dall'altra parte. Fino agli anni Cinquanta questo compito era svolto dalle valvole termoioniche. I transistor sono più piccoli, più resistenti agli urti, hanno costi di produzione inferiori, richiedono meno energia e possono essere miniaturizzati per adattarsi ai chip. Come le valvole termoioniche, i transistor possono avere molte funzioni.
I transistor hanno sostituito le valvole termoioniche in molti circuiti principali (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)
Interruttori elettronici
I transistor possono funzionare come interruttori elettronici. In molti progetti amatoriali, ci sarà solo un transistor, funzionante come interruttore. Una piccola differenza di potenziale applicata ad una estremità del transistor può consentire o impedire una grande corrente che viaggia attraverso le sue due estremità. I transistor possono anche consentire l'uso di una piccola corrente in un pulsante di attivazione per controllare un circuito con migliaia di volt, mantenendo i livelli pericolosi di corrente lontano dal contatto umano. In alcuni circuiti, i transistor possono essere "bloccati", vale a dire che resteranno collegati anche se il segnale di attivazione viene interrotto.
amplificatori
Quando i circuiti intorno a te sono diversi, lo stesso transistor che funziona come un interruttore può funzionare come un amplificatore. Un piccolo segnale ad una estremità viene riprodotto fedelmente su una scala più grande, con più corrente che scorre attraverso le altre due punte. Gli amplificatori sono essenziali per i dispositivi di comunicazione perché il segnale proveniente dall'antenna è troppo debole per alimentare l'altoparlante. Il segnale deve essere amplificato - di solito attraverso più fasi - in modo che possa essere utile su radio, telefoni cellulari e altri dispositivi audio.
Logica transistor-transistor
La logica transistor-transistor, o TTL, è un insieme di circuiti a transistor che eseguono operazioni logiche come AND, OR e NOT. Questi circuiti logici possono essere combinati in circuiti logici più complessi. Quasi tutto su un computer - incluse operazioni matematiche come addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione - gira su circuiti TTL. Anche le operazioni come lo spostamento della memoria, il recupero e la riparazione degli errori avranno un componente TTL. Circuiti integrati specifici dell'applicazione, o ASIC, che sono circuiti responsabili di un compito specifico e sono tipicamente reti di circuiti TTL.
Chip circuiti integrati
Uno dei grandi miglioramenti dei transistor in relazione alle valvole termoioniche è la dimensione ridotta. È possibile tenere solo una o due valvole termoioniche in una mano, mentre con i transistor è possibile tenerne una dozzina. In un circuito integrato, è possibile avere milioni di transistor. I transistor sono realizzati con livelli di diversi materiali semiconduttori. I circuiti integrati sono realizzati con schede di diversi materiali semiconduttori che sono collegati al microscopio l'un l'altro per formare transistor, fili e altri componenti. L'elaborazione delle informazioni può essere eseguita utilizzando componenti molto piccoli, poiché un interruttore funzionerà come tale, indipendentemente dalle sue dimensioni. I circuiti TLL possono eseguire gli stessi compiti anche se i loro componenti sono molto piccoli.