Wyjaśnij, co to jest tranzystor w prostym języku angielskim!

24

Czy ktoś może wyjaśnić - w prostym języku angielskim - czym jest tranzystor i jak działa. Wiem, że komputery są pełne, ale niewiele o nich wiem.

PS Wiem o tej stronie z innej strony z rodziny StackExchange (nie mam doświadczenia w inżynierii) i mam nadzieję, że ktoś może mi w tym pomóc. Nie linkuj do objaśnienia wiki . Przeczytałem to i jestem bardziej zdezorientowany.

Szukam 7-letniego wyjaśnienia.

Dziękuję Ci!

ciekawy Joe
źródło
4
Ech, nie jestem pewien, czy to dokładny duplikat. Nieznaczna różnica między „Jak zdobyć jednego do pracy” a „Jak to działa”.
Kellenjb
Kreskówka „Transistor man” ma na celu pokazać, jak działa tranzystor. Siedmiolatek powinien być w stanie to zrozumieć.
Leon Heller
1
Jeśli wyjaśnienie Wikipedii jest mylące, wówczas rozwiązaniem jest to naprawić. Ponadto podany link prowadzi do zwykłej strony Wikipedii. Jest jeden w angielskiej Wikipedii Simple: simple.wikipedia.org/wiki/Transistor
Kaz

Odpowiedzi:

44

W tej chwili mam zamiar połączyć tranzystory, tranzystory polowe (tranzystory polowe) i przekaźniki. Istnieje również kilka innych urządzeń, które mogą być tam umieszczone, ale ...

Na najbardziej podstawowym poziomie wszystkie te urządzenia działają jak przełącznik. Zrób coś, a elektryczność zacznie lub przestanie płynąć. Przestań coś robić, a przepływ prądu się zmieni.

Przekaźnik jest najłatwiejszy do zrozumienia dla początkujących. Prąd przepływający przez cewkę powoduje magnesowanie elektromagnesu. To sprawia, że ​​przełącznik mechaniczny „odwraca się”. Wyłącz prąd w cewce, a przełącznik obróci się w drugą stronę.

W przypadku tranzystora, gdy prąd przepływa przez jeden z pinów (zwany „bazą”), powoduje przepływ większej ilości prądu przez pozostałe dwa piny (piny nazywane są kolektorem i emiterem). Brak prądu przez podstawę oznacza, że ​​nie ma prądu przepływającego przez pozostałe dwa piny.

FET jest podobny do tranzystora, ale zamiast prądu przepływającego przez bazę, jest to napięcie na bazie. I żeby pomylić sprawy, szpilki nie są nazywane Podstawą, Emiterem i Kolektorem. Zamiast tego są nazywane Bramą, Źródłem i Odpływem. Ale operacja jest bardzo podobna. Miej prawidłowe napięcie na bramce, a prąd przepłynie przez pozostałe dwa piny. Nie masz prawidłowego napięcia, a przepływ zostanie zatrzymany.

Innym ważnym szczegółem jest to, że tranzystor lub tranzystor polowy nie musi być „całkowicie włączony” lub „całkowicie wyłączony”. Jeśli podstawa lub brama znajduje się gdzieś pomiędzy całkowicie w pełni włączonymi i wyłączonymi, wówczas przepływ prądu przez urządzenie będzie „trochę włączony” lub „trochę wyłączony”. To nie działa dla przekaźników.

I to jest wyjaśnienie dla początkujących. Oczywiście przejrzałem wiele szczegółów, ale na tym etapie nie są one ważne. Ważne jest to, że możesz wziąć tranzystory i tranzystory polowe i połączyć je w ciekawy sposób, aby stworzyć wszystkie fajne urządzenia elektryczne, bez których nie moglibyśmy żyć.


źródło
3
+1 - Bardzo trudno jest odpowiedzieć na tego rodzaju pytanie i uczynić go dostępnym, interesującym i poprawnym. Ładnie sformułowane.
MikeJ-UK
1
Nie widziałem tego wcześniej, +1.
Olin Lathrop
1
to jest piękne!
eGovind
10

Na poziomie 7 lat tranzystor jest jak sterowany zawór lub kran (lub kran dla naszych amerykańskich przyjaciół)

Mały obrót kurka (lub niewielki wzrost napięcia między bazą a emiterem) powoduje duży przepływ (lub duże napięcie między kolektorem a emiterem)

Na bardzo podstawowym poziomie działa jak wzmacniacz.

Jednak w komputerze jest zwykle używany jako przełącznik. Poza niewielkim regionem, w którym zmiana napięcia podstawowego powoduje większą zmianę napięcia kolektora, jest ona efektywnie binarna, więc dla dopuszczalnych napięć wejściowych wyjście zawsze wynosi 0 V lub Vmax (ta wartość zależy od zasilania, rodzaju tranzystora i obwodu itp.)

Trochę więcej szczegółów, choć wciąż nie jest zbyt techniczny, znajduje się na Wikipedii .

(i tak, wiem, że użyłem przepływu i napięcia w tym samym zdaniu :-)

Rory Alsop
źródło
5
Sterowana część zaworu jest poprawna, ale nie podoba mi się to, gdy ludzie mówią, że tranzystor „działa jak wzmacniacz”, szczególnie nie dla początkujących. Służy do budowy wzmacniaczy. Wzmacniacz to cały zespół, w tym źródło zasilania i sterowany zawór. Tranzystory nie mają źródła zasilania. Pierwsze wzmacniacze używały mikrofonów węglowych jako sterowalnego zaworu, ale ludzie nie nazywają kapsułek węglowych „wzmacniaczami”.
endolith
1
Przepływający sygnał wyjściowy lub prąd związany jest z pomnożeniem wejścia, więc powiedzenie, że się wzmacnia, nie jest niepoprawne. Pasuje do słownikowej definicji słowa.
old_timer
z powrotem do kranu lub zaworu lub kranu, włącz go trochę, dostaniesz trochę wody, ale w pewnym momencie włączasz go do końca i nie dostajesz już więcej wody, istnieje limit, czyli kiedy tranzystor staje się przełącznik, zamknij kran, wyłącz lub otwórz kran przynajmniej do punktu, w którym przepływ osiąga maksimum, a przełącznik jest włączony.
old_timer
Rozumiem troskę endolitu. Tylko dlatego, że tranzystor wzmacnia prąd podstawowy, nie czyni go wzmacniaczem . Wzmacniacz jest kompletnym urządzeniem. Bramki logiczne mogą obliczać, ale bramki nie są tworzone przez komputer.
ajs410,
1
Tranzystor zdecydowanie wzmacnia - dokładnie pasuje do definicji ... w tym małym regionie. Poza tym zbliża się do przełącznika wystarczająco dobrze, aby mógł być użyty jako część bramki logicznej - ale wynika to z faktu, że wzmacniacz jest albo podkręcony w stosunku do granicy VCC, albo w dół o 0.
Rory Alsop
3

Dla 7-latka:

Wyobraź sobie, że masz drążek kontrolera gier, który porusza się o kilka cali w jedną stronę. Jest połączony z ramieniem robota, które porusza się o kilka stóp w jedną stronę. Ruchy są takie same, ale większe.

Podobnie tranzystor odwzorowuje prąd o niższym napięciu na prąd o wyższym napięciu.

Tak więc mały obwód niskoprądowy może wykorzystywać tranzystor do sterowania silnikiem lub coś takiego, co wymaga znacznie większego przepływu prądu.

Mark Harrison
źródło
To użycie, a nie opis.
Andres Riofrio
2
To dlatego, że rozmawiam z 7-latkiem. :)
Mark Harrison
1

Jeśli wyobrażasz sobie kanapkę złożoną z dwóch kromek miedzianego chleba, oddzielonych plastrem plastikowego sera w taki sposób:

                     +-------------+
                     |             |
                  [COPPER]         |+
          +-------[CHEESE]    [BATTERY2]
          | +     [COPPER]         |
      [BATTERY1]     |             |
          |          |             |
          +----------+-------------+  

Łatwo zauważyć, że żadna bateria nie pozostawi żadnej baterii, ponieważ ser jest izolatorem.

Jeśli jednak ser jest magiczny i staje się coraz bardziej podobny do miedzi w miarę wzrostu napięcia akumulatora1, coraz więcej ładunków z akumulatora2 przepływa przez kanapkę, gdy ser staje się coraz bardziej przewodzący.

Z pokazanymi polaryzacjami baterii, aw rzeczywistości chlebem jest krzem typu „N”, a ser jest krzemem typu „P”, tak działają tranzystory.

Pola EM
źródło
1
Nie rozumiem głosu -2, ponieważ z POV 7-latka użycie miedzi jako analogu dla materiału typu „N” i sera dla materiału typu „P” daje klasyczną dwubiegunową strukturę tranzystorową, którą wszyscy rozpoznajemy, z kolektor odpowiadający górnemu miedzianemu przewodnikowi, podstawa odpowiadająca izolatorowi sera i emiter odpowiadający dolnemu przewodnikowi miedzianemu. W rzeczywistości, gdy napięcie na złączu emiter bazy zostanie zwiększone, baza będzie stawać się coraz bardziej podobna do „N”, umożliwiając przepływ coraz większej ilości ładunków przez teraz bardziej przypominającą tranzystor kanapkę „NNN”.
EM Fields
0

Piszę to jako kolejną odpowiedź (zamiast komentarza) z następującego powodu:

Gdybym był nowicjuszem / początkującym (być może nieco starszym niż 7 lat, na przykład: 15), byłbym zdezorientowany co do określonego descreapancy, którego należy przestrzegać w niektórych odpowiedziach. Oto kilka cytatów

Podobnie tranzystor odwzorowuje prąd o niższym napięciu na o wyższym napięciu.

W przypadku tranzystora, kiedy prąd przepływa przez jeden z pinów (zwany „bazą”), powoduje przepływ większej ilości prądu przez pozostałe dwa piny (piny nazywane są kolektorem i emiterem).

Mały obrót kranu (lub niewielki wzrost w napięcia między bazą a emiterem) powoduje duży przepływ (lub duże napięcie między kolektorem a emiterem)

Jako początkujący zadaję sobie pytanie (ponieważ chcę zrozumieć zasadę działania BJT): Jaka jest wielkość kontrolna: Prąd czy napięcie?

W niektórych odpowiedziach / komentarzach nie ma nawet jasnego sformułowania:

Przepływający prąd wyjściowy lub prąd związany jest przez pomnożenie wejścia,

z powrotem do kranu lub zaworu lub kranu, odkręć trochę, dostaniesz trochę wody


Gdybym miał 15 lat, chciałbym zapytać: Chłopaki - co tak naprawdę kontroluje Ic i jak?

(Pamiętam, że to pytanie zostało w szczególności omówione wcześniej na tym i na innych forach; dlatego jestem zaskoczony, że odpowiedzi na to pytanie wciąż są różne).

LvW

LvW
źródło