Explique o que é um transistor em inglês simples!

24

Alguém pode se importar em explicar - em inglês simples - o que é um transistor e como ele funciona. Eu sei que os computadores estão cheios disso, mas não sei muito sobre eles.

PS: Conheço este site de outro membro da família StackExchange (não tenho experiência em engenharia) e espero que alguém possa me ajudar com isso. Por favor, não crie um link para a explicação da wiki . Eu li isso e estou mais confuso.

Estou procurando uma explicação de 7 anos.

Obrigado!

transistors computers curiousJoe
fonte
2
Veja esta resposta para uma pergunta semelhante.
1937 Martin
4
possível duplicado de Eu não me importo como um transistor funciona, como faço para que um funcione?
Kellenjb
4
Eh, não tenho certeza se é uma duplicata exata. Pequena diferença entre "Como faço para que alguém funcione" e "Como funciona".
Kellenjb
O desenho animado "Transistor man" tem como objetivo mostrar como um transistor funciona. Uma criança de sete anos deve ser capaz de entender.
21711 Leon Heller
11
Se a explicação da Wikipedia é confusa, a solução é corrigi-la. Além disso, o link fornecido é para a página regular da Wikipedia. Existe um na Wikipédia em inglês simples: simple.wikipedia.org/wiki/Transistor
Kaz #

Respostas:

44

No momento, vou agrupar transistores, FETs (Field Effect Transistors) e relés. Existem outros dispositivos que também podem ser encontrados lá, mas ...

No nível mais básico, todos esses dispositivos funcionam como um comutador. Faça alguma coisa e a eletricidade começará ou parará de fluir. Pare de fazer algo, e o fluxo de eletricidade mudará.

Um relé é o mais fácil para os iniciantes entenderem. A corrente que flui através da bobina faz com que um eletroímã seja magnetizado. Isso faz um interruptor mecânico "virar". Desligue a corrente na bobina e o interruptor vira para o outro lado.

No caso de um transistor, quando a corrente flui através de um dos pinos (denominada "base"), faz com que mais corrente flua pelos outros dois pinos (os pinos são chamados coletor e emissor). Nenhuma corrente através da base significa que não há corrente fluindo pelos outros dois pinos.

Um FET é semelhante a um transistor, mas em vez de uma corrente que flui através da base, é uma tensão na base. E, para confundir, os pinos não são chamados Base, Emissor e Coletor. Em vez disso, eles são chamados de portão, fonte e dreno. Mas a operação é muito semelhante. Tenha a tensão correta no portão e a eletricidade fluirá pelos outros dois pinos. Não tem a tensão correta e o fluxo irá parar.

Outro detalhe importante é que o transistor ou o FET não precisa estar "totalmente ligado" ou "totalmente desligado". Se a Base ou o Portão estiver totalmente ligado e desligado, o fluxo de eletricidade através do dispositivo será "um pouco ligado" ou "um pouco desligado". Isso não funciona para relés.

E essa é a explicação do nível iniciante. É claro que encobri muitos detalhes, mas eles não são importantes nesta fase. O importante é que você possa pegar transistores e FETs e combiná-los de maneiras interessantes para criar todos os dispositivos elétricos legais dos quais não podemos viver.


fonte
3
+1 - Muito difícil responder a esse tipo de pergunta e torná-lo acessível, interessante e correto. Bem redigido.
MikeJ-UK
11
Eu nunca tinha visto isso antes, +1.
precisa saber é o seguinte
11
é lindo!
eGovind
10

Em um nível de 7 anos, um transistor é como uma válvula ou torneira controlável (ou torneira para nossos amigos nos EUA)

Um pequeno giro da torneira (ou pequeno aumento de tensão entre a base e o emissor) cria um grande fluxo (ou grande tensão entre o coletor e o emissor)

Então, em um nível muito básico, ele atua como um amplificador.

No entanto, em um computador, geralmente é usado como um comutador. Fora da pequena região em que a variação da tensão de base gera uma variação maior na tensão do coletor, ela é efetivamente binária; portanto, para as tensões de entrada permitidas, a saída é sempre 0v ou Vmáx (esse valor depende da fonte de alimentação, do tipo de transistor e do circuito etc.)

Um pouco mais detalhadamente, embora ainda não seja muito técnico, está na Wikipedia .

(e sim, eu sei que usei fluxo e tensão na mesma frase :-)

Rory Alsop
fonte
5
A parte da válvula controlável está correta, mas não gosto quando as pessoas dizem que um transistor "atua como um amplificador", principalmente para iniciantes. É usado para construir amplificadores. Um amplificador é o conjunto inteiro, incluindo a fonte de energia e uma válvula controlável. Os transistores não têm uma fonte de energia dentro. Os primeiros amplificadores usavam microfones de carbono como válvula controlável, mas as pessoas não chamam cápsulas de "amplificadores" de carbono.
Endolith
11
A saída ou corrente que flui através está relacionada através da multiplicação da entrada, portanto, dizendo que ela amplifica, não está incorreta. Se encaixa na definição de dicionário da palavra.
old_timer
de volta à torneira, válvula ou torneira, ligue um pouco, você terá um pouco de água, mas em algum momento você o abrirá completamente e você não terá mais água, há um limite, é quando o transistor se torna um interruptor, feche a torneira, desligue-a ou abra-a pelo menos até o ponto em que o fluxo está no máximo e o interruptor está ligado.
old_timer
Eu entendo a preocupação do endólito. Só porque um transistor amplifica a corrente de base, não o torna um amplificador . Um amplificador é um dispositivo completo. Os portões lógicos podem calcular, mas os portões não são fabricados por um computador.
ajs410
11
Um transistor definitivamente amplifica - ele se encaixa exatamente na definição ... dentro dessa pequena região. Do lado de fora que se aproxima de um interruptor bem o suficiente para ser usado como parte de uma porta lógica - mas que é devido ao aspecto amplificador de ele ser quer dobrado para cima contra o limite de VCC ou para baixo em 0.
Rory Alsop
3

Para uma criança de 7 anos:

Imagine que você tem um controle de jogo que se move alguns centímetros em cada sentido. Está conectado a um braço de robô que se move alguns metros em cada sentido. Os movimentos são iguais, mas maiores.

Da mesma forma, um transistor mapeia uma corrente de baixa voltagem para uma corrente de alta voltagem.

Portanto, um pequeno circuito de baixa corrente pode usar um transistor para controlar um motor ou algo que exija um fluxo de corrente muito maior.

Mark Harrison
fonte
Isso é um uso, não uma descrição.
Andres Riofrio 21/03
2
Isso porque estou conversando com uma criança de 7 anos. :)
Mark Harrison
1

Se você imaginar um sanduíche feito de duas fatias de pão de cobre separadas por uma fatia de queijo de plástico, assim:

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

Então é fácil ver que nenhuma carga deixará a bateria porque o queijo é um isolante.

No entanto, se o queijo é mágico e se torna cada vez mais parecido com o cobre, à medida que a tensão da bateria1 aumenta, mais e mais carga da bateria2 flui através do sanduíche, à medida que o queijo se torna cada vez mais condutor.

Com as polaridades da bateria mostradas e, na realidade, o pão sendo silício tipo "N" e o queijo sendo silício tipo "P", é assim que os transistores funcionam.

Campos EM
fonte
11
Eu não entendo o voto -2, já que, a partir do ponto de vista de uma criança de 7 anos, usar cobre como analógico para material do tipo "N" e queijo para material do tipo "P" produz a estrutura clássica de transistor bipolar que todos reconhecemos, com o coletor correspondente ao condutor de cobre superior, a base correspondente ao isolador de queijo e o emissor correspondente ao condutor de cobre inferior. Na realidade, quando a tensão através da junção emissor-base é aumentada, a base se torna cada vez mais "N", permitindo que mais e mais carga flua através do agora mais "NNN" sanduíche do tipo transistor.
EM Fields
0

Escrevo isso como outra resposta (em vez de um comentário) pelo seguinte motivo:

Se eu fosse um novato / iniciante (talvez um pouco mais que sete anos, por exemplo: 15), ficaria confuso sobre uma descrepância específica a ser observada em algumas das respostas. Aqui estão algumas citações

Da mesma forma, um transistor mapeia uma corrente de baixa voltagem para uma corrente de alta voltagem.

No caso de um transistor, quando a corrente flui através de um dos pinos (denominada "base"), faz com que mais corrente flua pelos outros dois pinos (os pinos são chamados coletor e emissor).

Um pequeno giro da torneira (ou pequeno aumento de tensão entre a base e o emissor) cria um grande fluxo (ou grande tensão entre o coletor e o emissor)

Como iniciante, eu me pergunto (porque quero entender o princípio de funcionamento do BJT): Qual é a quantidade de controle: corrente ou tensão?

Em algumas respostas / comentários, nem sequer existe uma redação clara:

A saída ou corrente que flui através está relacionada através da multiplicação da entrada,

de volta à torneira ou válvula ou torneira, ligue-a um pouco para obter um pouco de água

Se eu fosse iniciante com 15 anos, perguntaria: Pessoal - o que realmente controla Ic e como?

(Lembro-me de que essa pergunta, em particular, já foi discutida anteriormente neste e em outros fóruns; portanto, estou surpreso que ainda existam opiniões diferentes ao responder a essa pergunta).

LvW

LvW
fonte