Объясните, что такое транзистор на простом английском языке!

24

Может кто-нибудь захочет объяснить - на простом английском языке - что такое транзистор и как он работает. Я знаю, что компьютеры полны ими, но мало что о них знаю.

PS Я знаю об этом сайте от другого из семейства StackExchange (у меня нет инженерного образования) и надеялся, что кто-то может мне помочь с этим. Пожалуйста, не ссылайтесь на объяснение вики . Я прочитал это, и я больше запутался.

Я ищу 7-летнее объяснение.

Спасибо!

transistors computers curiousJoe
источник
2
Посмотрите этот ответ на аналогичный вопрос.
Мартин
4
Возможный дубликат Мне все равно, как работает транзистор, как мне заставить его работать?
Келленжб
4
Эх, не уверен, что это точный дубликат. Небольшая разница между «Как заставить человека работать» и «Как это работает».
Келленжб
Карикатура «Человек-транзистор» призвана показать, как работает транзистор. Семилетний должен быть в состоянии понять это.
Леон Хеллер
1
Если объяснение Википедии сбивает с толку, то решение состоит в том, чтобы исправить это. Также приведена ссылка на обычную страницу Википедии. В простой английской Википедии есть одно: simple.wikipedia.org/wiki/Transistor
Kaz

Ответы:

44

На данный момент я собираю воедино транзисторы, полевые транзисторы и полевые транзисторы. Есть и другие устройства, которые тоже могут быть там, но ...

На самом базовом уровне все эти устройства работают как коммутатор. Сделайте что-нибудь, и электричество начнет или прекратит течь. Хватит что-то делать, и поток электроэнергии изменится.

Эстафету легче всего понять новичкам. Ток, протекающий через катушку, заставляет электромагнит намагничиваться. Это делает механический переключатель "щелчком". Отключите ток в катушке, и переключатель перевернется в другую сторону.

В случае транзистора, когда ток протекает через один из выводов (называемых «базой»), он заставляет больше тока протекать через два других вывода (выводы называются коллектором и эмиттером). Отсутствие тока через базу означает, что через два других контакта ток не течет.

Полевой транзистор похож на транзистор, но вместо тока, протекающего через базу, это напряжение на базе. И просто, чтобы запутать дело, контакты не называются Base, Emitter и Collector. Вместо этого они называются Воротами, Источником и Истощением. Но операция очень похожа. Имейте правильное напряжение на воротах, и электричество будет течь через другие два контакта. Нет правильного напряжения, и поток остановится.

Еще одной важной деталью является то, что транзистор или полевой транзистор не обязательно должен быть «полностью включен» или «полностью выключен». Если База или Ворота находятся где-то посередине полностью вкл / выкл, то поток электричества через устройство будет «немного включен» или «немного выключен». Это не работает для реле.

И это объяснение начального уровня. Конечно, я замалчивал многие детали, но на данном этапе они не важны. Важно то, что вы можете взять транзисторы и полевые транзисторы и комбинировать их интересными способами, чтобы сделать все классные электрические устройства, без которых мы не можем жить.


источник
3
+1 - очень сложно ответить на такой вопрос и сделать его доступным, интересным и правильным. Красиво сформулированный.
MikeJ-UK
1
Я не видел этого раньше, +1.
Олин Латроп
1
это прекрасно!
eGovind
10

На 7-летнем уровне транзистор похож на управляемый клапан или кран (или кран для наших американских друзей)

Небольшой поворот крана (или небольшое увеличение напряжения между базой и эмиттером) создает большой поток (или большое напряжение между коллектором и эмиттером)

Так что на самом базовом уровне он действует как усилитель.

Тем не менее, в компьютере он обычно используется в качестве переключателя. За пределами небольшой области, где изменение базового напряжения приводит к большему изменению напряжения коллектора, оно фактически является двоичным, поэтому для допустимых входных напряжений выход всегда равен 0 В или V max (это значение зависит от источника питания, типа транзистора, схемы и т. Д.)

Чуть более подробно, хотя и не слишком технически, есть в Википедии .

(и да, я знаю, что использовал поток и напряжение в одном предложении :-)

Рори Олсоп
источник
5
Контролируемая часть клапана правильная, но мне не нравится, когда люди говорят, что транзистор «действует как усилитель», особенно для новичков. Он используется для создания усилителей. Усилитель представляет собой целую сборку, включая источник питания и управляемый клапан. Транзисторы не имеют источника питания внутри. Первые усилители использовали карбоновые микрофоны в качестве регулируемого клапана, но люди не называют капсулы из углерода «усилителями».
эндолит
1
Выходной ток или ток, проходящий через него, связан с умножением входного сигнала, поэтому утверждение, что оно усиливается, не является неправильным. Подходит со словарным определением слова.
old_timer
обратно к крану, вентилю или крану, немного включив его, вы получите немного воды, но в какой-то момент вы включаете его полностью и больше не получаете воды, есть предел, то есть когда транзистор становится переключатель, закройте кран, выключите или откройте кран, по крайней мере, до такой степени, чтобы поток достиг максимума и переключатель был включен.
old_timer
Я понимаю озабоченность эндолита. То, что транзистор усиливает базовый ток, не делает его усилителем . Усилитель является законченным устройством. Логические ворота можно вычислить, но компьютер не делает ворота.
ajs410
1
Транзистор определенно усиливается - он точно соответствует определению ... в пределах этой небольшой области. Помимо этого, он достаточно хорошо аппроксимирует коммутатор, чтобы его можно было использовать как часть логического элемента - но это связано с тем, что его аспект усилителя либо закручивается до предела VCC, либо снижается до 0.
Рори Олсоп,
3

Для 7 лет:

Представьте, что у вас есть ручка игрового контроллера, которая движется на пару дюймов в каждую сторону. Это связано с рукой робота, которая движется на пару футов в каждую сторону. Движения такие же, но больше.

Аналогично, транзистор отображает ток более низкого напряжения на ток более высокого напряжения.

Таким образом, небольшая слаботочная цепь может использовать транзистор для управления двигателем или такой, который требует гораздо более высокого тока.

Марк Харрисон
источник
Это использование, а не описание.
Андрес Риофрио
2
Это потому, что я разговариваю с 7-летним. :)
Марк Харрисон
1

Если вы представите бутерброд из двух кусочков медного хлеба, разделенных кусочком пластикового сыра, подключенного вот так:

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

Тогда легко увидеть, что ни одна из батарей не оставит заряда, потому что сыр является изолятором.

Однако, если сыр волшебный и становится все более медным, когда напряжение батареи 1 увеличивается, все больше и больше заряда от батареи 2 будет проходить через бутерброд, когда сыр становится все более проводящим.

С показанными полярностями батареи и, в действительности, хлеб представляет собой кремний типа «N», а сыр - кремний типа «P», именно так работают транзисторы.

EM Fields
источник
1
Я не понимаю голоса -2, так как из POV 7-летнего возраста, использование меди в качестве аналога для материала типа «N» и сыра для материала типа «P» дает классическую структуру биполярного транзистора, которую мы все распознаем, с коллектор, соответствующий верхнему медному проводнику, основание, соответствующее сырному изолятору, и эмиттер, соответствующий нижнему медному проводнику. В действительности, когда напряжение на переходе база-эмиттер увеличивается, база будет становиться все более и более «N» -подобной, позволяя все большему и большему количеству заряда протекать через теперь более «NNN-транзисторный» сэндвич.
EM Fields
0

Я пишу это как другой ответ (вместо комментария) по следующей причине:

Если бы я был новичком / новичком (возможно, немного старше 7 лет, например: 15), я бы запутался из-за определенного отчаяния, которое можно наблюдать в некоторых ответах. Вот некоторые цитаты

Аналогично, транзистор отображает ток более низкого напряжения на ток более высокого напряжения.

В случае транзистора, когда ток протекает через один из выводов (называемых «базой»), он заставляет больше тока протекать через два других вывода (выводы называются коллектором и эмиттером).

Небольшой поворот крана (или небольшое увеличение напряжения между базой и эмиттером) создает большой поток (или большое напряжение между коллектором и эмиттером)

Как начинающий, я спрашиваю себя (потому что я хочу понять принцип работы BJT): что такое контролирующая величина: ток или напряжение?

В некоторых ответах / комментариях даже нет четкой формулировки:

Выход или ток, проходящий через, связан с умножением входа,

вернуться к крану или клапану или крану, включив его немного, вы получите немного воды

Если бы я был 15-летним новичком, я бы спросил: Ребята, что на самом деле контролирует Ic и как?

(Я помню, что этот вопрос, в частности, уже обсуждался ранее на этом и на других форумах; поэтому я удивлен, что все же существуют разные мнения при ответе на этот вопрос).

LVW

LVW
источник