Transistor

Explicamos o que é um transistor, sua origem e como funciona. Além disso, os tipos de transistores e seus circuitos integrados.

Os transistores têm sua origem na necessidade de controlar o fluxo da corrente elétrica.

O que é um transistor?

Se llama transistor (del inglés:  trans fer re sistor , “resistor de transferencia”) a un tipo de dispositivo electrónico semiconductor , capaz de modificar una señal eléctrica de salida como respuesta a una de entrada, sirviendo como amplificador, conmutador, oscilador o rectificador da mesma.

É um tipo de dispositivo comumente utilizado em diversos dispositivos , como relógios, lâmpadas, tomógrafos, telefones celulares, rádios, televisores e, principalmente, como componente de circuitos integrados (chips ou microchips).

Os transistores têm sua origem na necessidade de controlar o fluxo de corrente elétrica em diversas aplicações, como parte da evolução da área de eletrônica . Seu predecessor direto foi um aparelho inventado por Julius Edgar Lilienfeld no Canadá em 1925, mas não seria até meados do século, quando poderia ser implementado usando materiais semicondutores (em vez de tubos de vácuo).

As primeiras realizações a esse respeito consistiram em expandir a potência de um sinal elétrico conduzindo-o por meio de duas hastes de ouro aplicadas a um cristal de germânio.

O nome do transistor foi proposto pelo engenheiro americano John R. Pierce, a partir dos primeiros modelos projetados pela Bell Laboratories. O primeiro transistor de contato apareceu na Alemanha em 1948 , enquanto o primeiro transistor de alta frequência foi inventado em 1953 nos Estados Unidos.

Esses foram os primeiros passos para a explosão eletrônica da segunda metade do século 20, que permitiu, entre muitas outras coisas, o desenvolvimento dos computadores .

Materiais como germânio (Ge), silício (Si), arsenieto de gálio (GaAs) ou ligas de silício e germânio ou silício e alumínio são usados ​​na construção de transistores hoje. Dependendo do material utilizado, o dispositivo será capaz de suportar uma determinada quantidade de voltagem elétrica e uma temperatura máxima de aquecimento por resistência.

Como funciona um transistor?

Cada transistor é composto de três elementos: base, coletor e emissor.

Os transistores operam em um fluxo de corrente , operando como amplificadores (recebendo um sinal fraco e gerando um forte) ou como interruptores (recebendo um sinal e cortando-o) do mesmo. Isso ocorre dependendo de qual das três posições um transistor ocupa em um determinado momento, e quais são:

  • Em ativo. Um nível de corrente variável (mais ou menos corrente) pode passar.
  • Secional. Não deixa passar a corrente elétrica.
  • Em saturação. Permite a passagem de todo o fluxo de corrente elétrica (corrente máxima).

Nesse sentido, o transistor funciona como uma torneira em um cano: se estiver totalmente aberto deixa entrar toda a água , se estiver fechado não deixa passar nada, e em suas posições intermediárias deixa mais ou menos água atravessar.

Agora, todo transistor é composto de três elementos: base, coletor e emissor. O primeiro é aquele que faz a mediação entre o emissor (por onde entra o fluxo da corrente) e o coletor (por onde sai o fluxo da corrente). E o faz, por sua vez, acionado por uma corrente elétrica menor, diferente daquela modulada pelo transistor.

Desta forma, se a base não receber corrente, o transistor é colocado na posição de corte; se receber uma corrente intermediária, a base abrirá o fluxo em uma certa quantidade; e se a base receber corrente suficiente, a barragem se abrirá totalmente e toda a corrente modulada passará.

Entende-se, assim, que o transistor atua como uma forma de controlar a quantidade de eletricidade que passa em determinado momento, permitindo assim a construção de relações lógicas de interconexão.

Tipos de transistores

Existem vários tipos de transistores:

  • Transistor de contato pontual.  Também chamado de “ponta de contato”, é o tipo mais antigo de transistor e opera a base de germânio. Foi uma invenção revolucionária, embora fosse difícil de fabricar, frágil e barulhenta. Hoje não é mais usado.
  • Transistor de junção bipolar. Fabricado sobre um cristal de material semicondutor, que é seletivamente e controlado contaminado com átomos de arsênio ou fósforo (doadores de elétrons ), gerando assim as regiões base, emissora e coletora.
  • Transistor de efeito de campo. Neste caso, é utilizada uma barra de silício ou algum outro semicondutor semelhante, em cujos terminais se estabelecem os terminais ôhmicos, operando assim em tensão positiva.
  • Fototransistores. Chamam-se assim os transistores sensíveis à luz , em espectros próximos ao visível. Para que possam ser operados por meio de ondas eletromagnéticas à distância.

Circuitos integrados

Os circuitos integrados são pequenas estruturas de silício ou outros semicondutores.

Os circuitos integrados são mais conhecidos como chips ou microchips, e são pequenas estruturas de silício ou outros semicondutores , em uma embalagem plástica de cerâmica, que costumamos encontrar nos painéis eletrônicos de vários dispositivos (computadores, calculadoras, televisores, etc.).

Esses circuitos são compostos de vários transistores e resistores  minúsculos colocados em uma folha para lidar de forma eficiente com as tarefas de manipulação de sinais elétricos, como a amplificação .