El transistor humil és una part molt important dels ordinadors i el seu funcionament. De fet, tots els ordinadors tenen, literalment, milers de milions de transistors, un processador Intel Core de quart gen, amb un transbordador de 1.7 mil milions de cries, només en el processador. Però, com funcionen aquests transistors? Prou bé, podríeu crear un ordinador vosaltres mateixos i encara no entendreu com funcionen els transistors.
Per descomptat, per això hem elaborat aquesta guia.
Una manera fàcil de pensar en transistors és que són un processador el que són les neurones del nostre cervell, petits interruptors que permeten als humans pensar i recordar esdeveniments. El transistor està fabricat en silici, que és un element químic que es troba a la sorra i es va inventar fa més de 50 anys.
Els bàsics
Paul Downey | Flickr: http://bit.ly/2iYqIHw
El que és bàsic sobre com funciona un transistor és bastant simple. En la gran majoria dels casos, un transistor fa una de les dues coses: o funciona per amplificar un senyal, o bé actua com a commutador.
Quan un transistor funciona com un amplificador, bàsicament té un corrent elèctric minúscul i augmenta el corrent per ser molt més gran. Aquesta és una funció bastant important, sobretot en el món de l’àudio. Sense amplificadors de senyal, per exemple, no podríeu sentir el senyal recollit pels micròfons.
Com s'ha esmentat, però, els transistors també funcionen com a commutadors, és a dir, prenen un corrent elèctric minúscul i això fa que es produeixi un altre corrent més gran. Aquest és el tipus de transistor més freqüent als ordinadors, ja que els transistors poden existir en un dels dos estats, es poden encendre o apagar de forma individual i, com a tal, poden funcionar com un 1 o 0. Amb milers de milions de transistors en un processador, els de 1 i 0 sumen quantitats més grans de dades. És per això que els ordinadors més nous poden processar més dades a la vegada, ja que els transistors són cada cop més petits i, per tant, poden encaixar en un xip.
Silici i entrepans
Els transistors, com s'ha esmentat, estan fabricats amb silici, que no condueix de manera natural l'electricitat. Tanmateix, si manipulem silici amb elements químics com l’arsènic o el fòsfor, el silici té unes quantes característiques electròniques, cosa que significa que pot portar amb més facilitat un corrent elèctric. Degut al fet que els electrons tenen una càrrega negativa, el silici amb aquest tractament s’anomena tipus n.
Si tracteu el silici amb altres elements, com ara el boro, els electrons s'hi mouran més que no pas allà mateix, que s'anomena tipus p.
Aquests dos tipus de silici es combinen en capes, permetent fonamentalment treballar diferents tipus de components elèctrics. Per exemple, si hi ha capes de tipus n i p de tipus, els electrons fluiran en un costat i en l'altre. D’això es diu díode.
Per descomptat, podeu optar per utilitzar tres capes en lloc de només dues, essencialment fer entrepans de silici. Depenent de com estigui el capell de silici, podem crear alguna cosa que amplifiqui una corrent o creï un interruptor. Us semblen familiars aquestes paraules: sí, aquests entrepans de silici són transistors.
Tancament
Els transistors es poden utilitzar en una àmplia gamma d'aplicacions i són un element fonamental per a l'avanç de la tecnologia. També es faran més petits i petits, de manera que els processadors seran cada cop més potents.
