أثر اختراع الترانزستور: من التحكم في الإشارة إلى الدائرة المتكاملة

الخلاصة السريعة

أثر اختراع الترانزستور في الإلكترونيات عبر التحكم في الإشارات بالتضخيم أو التبديل، ثم جمع مكونات الدائرة على رقاقة بدل وصلها منفردة. [1][3]

• في نموذج BJT، يتحكم تيار القاعدة في تيار المجمع؛ الأطراف: الباعث والقاعدة والمجمع. [1]
• للتمثيل كمفتاح حالتا القطع والإشباع؛ تعمل المنطقة الفعالة للتضخيم. [1]
• ظهر ترانزستور التلامس النقطي في ديسمبر 1947؛ الإعلان العام كان في 30 يونيو 1948. [2]
• يسمح الدمج بتكوين دائرة على رقاقة؛ طلب براءة نويز في يوليو 1959، ودوائر فيرتشايلد العاملة في مايو 1960. [3]
• التبديل والتضخيم وظيفتان، وليسا اسمين لقطع متماثلة في جميع خصائصها.

ما الذي يتحكم فيه الترانزستور؟

في نموذج BJT، يتحكم تيار القاعدة في تيار المجمع؛ الأطراف: الباعث والقاعدة والمجمع. [1]

الأطراف الثلاثة ليست ثلاثة مفاتيح مستقلة. لفهم الرسم، تصور إشارة تحكم ومسارًا يتأثر بها، ثم انظر إلى وظيفة الدائرة كاملة. لا يعني وجود ثلاثة أطراف أن كل مكون إلكتروني بثلاثة أطراف يعمل بالطريقة نفسها. [1]

المفتاح والمكبر: وظيفتان مختلفتان

للتمثيل كمفتاح حالتا القطع والإشباع؛ تعمل المنطقة الفعالة للتضخيم. [1]

في مثال رمزي، نعرض حالتين باسم «إيقاف» و«تشغيل». وفي مثال ثانٍ نرسم إشارة صغيرة وأخرى أكبر بالشكل نفسه. الأول يشرح اختيار حالة، والثاني يشرح تكبير تغير؛ لا نحصل على شرح التضخيم من صورتين لإيقاف وتشغيل فقط.

لا نحدد في هذا الرسم جهد تشغيل أو تيار حمل أو معامل تكبير؛ تلك صفات لدائرة وقطعة معينتين. وصف BJT هنا لا يستبدل تلقائيًا شرح MOSFET، الذي تختلف عنه طريقة التحكم. [1]

لماذا نميز 1947 من 1948؟

ظهر ترانزستور التلامس النقطي في ديسمبر 1947؛ الإعلان العام كان في 30 يونيو 1948. [2]

أنجز باردين وبراتين التأثير الترانزستوري في الجرمانيوم. استعملت التجربة نقطتي تلامس متقاربتين، وتحكمت إشارة إحدى النقطتين في التيار عبر الأخرى. [2]

تاريخ نجاح التجربة وتاريخ إعلانها حدثان مختلفان. بهذه التفرقة لا نحول سنة الإعلان إلى جواب وحيد عن بداية الاختراع.

من مكونات متصلة إلى رقاقة

في فكرة نويز، وصل معدن فوق طبقة الأكسيد مكونات مشكلة في السيليكون، فأتاح دائرة متكاملة على رقاقة واحدة. [3]

قدم طلب البراءة في يوليو 1959؛ أنتج فريق فيرتشايلد دوائر متكاملة أحادية الرقاقة عاملة في مايو 1960. [3]

تخيل رسمًا أول فيه أربعة مكونات متباعدة تصلها خطوط، ورسمًا ثانيًا يجمعها داخل حد واحد. الجمع يغير طريقة تصنيع الدائرة وربطها؛ لكنه لا يلغي اختلاف وظيفة المكون عن وظيفة الدائرة التي تضم عدة مكونات. [3]