136 Share

Transistör Nedir?

Furkan Altunsoybir yıl önce



Bugün kullandığımız bilgisayar işlemcilerin içerisinde milyonlarca transistör bulunmaktadır. Bir işlemcide kullanılan transistörlerin sayısı arttıkça o işlemcinin hızı ve yapabildiği işlem sayısı da artmaktadır. Örneğin Intel, 1971 yılında binlerce transistörü silikon çip üzerine yerleştirerek ilk mikro işlemciyi üretti. Aradaki farkı anlamanız için, günümüze geldiğimizde transistör sayılarının iyice tavan yaptığını söyleyebiliriz. Örneğin 2012 yılında satışa çıkan 4 çekirdekli i7 işlemcilerde tam 1,7 milyar transistör bulunuyor. Bu transistörler bilgisayarların aynı anda yüzlerce işlem yapmasını gerçekleştirmektedir.

Transistörler bugün 22 nanometre genişliğinde yani 50 atom büyüklüğündedir. Moore yasası her iki yılda bir çipin içine sığabilecek transistör sayısının iki katına çıkacağı öngörür. 

Gelecekte Transistörler:

Transistörleri her ne kadar çok küçük boyutlara ulaştırsakta Moore yasasının fiziksel olarak bir limiti vardır. Transistörde uçlar birbirine yaklaştıkça kuantum etkisi önemli hale geliyor ve elektronlar diğer uca tünel oluşturabiliyor. Yani bu durumda elektronların akmasını engelleyecek büyüklükte bir bariyer oluşması mümkün olmayabilir. Bu geleceğin transistörleri için büyük bir problem. Muhtemelen 10 yıl içinde bu sorunlar yüzleşeceğiz. Yani o zamana kadar transistörleri bildiğimiz gibi iyileştireceğiz. 

Tanım:

Transistör, zayıf bir sinyali düşük dirençli devreden yüksek dirençli devreye aktaran yarı iletken bir cihazdır. Transistör yan yana birleştirilmiş iki PN diyodundan oluşan, girişine uygulanan sinyali yükselterek akım ve gerilim kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan bir devre elemanıdır. Transistör kelimesi transfer ve rezistans kelimelerinin birleşiminden doğmuştur.

Neredeyse elektronik olan her şeye derinden gömülü olan transistörler, Bilgi Çağının sinir hücreleri haline geldi.

Transistör, 1947'de Bell Laboratuvarlarında üç bilim adamı tarafından icat edildi ve elektronik sinyal düzenleyici olarak vakum tüpünün yerini hızla aldı. Bir transistör, akım veya voltaj akışını düzenler ve elektronik sinyaller için bir anahtar veya kapı görevi görür. Bir transistör, her biri bir akım taşıyabilen üç yarı iletken malzeme katmanından oluşur. Yarı iletken, germanyum ve silikon gibi elektriği "yarı hevesli" bir şekilde ileten bir malzemedir. Bakır gibi gerçek bir iletken ile yalıtkan arasında bir yerdedir (tellerin etrafına sarılmış plastik gibi).

İki tür transistör vardır. Bunlar PNP ve NPN tip transistör olarak isimlendirilir. İki n-tipi yarı iletken malzeme bloğuna ve bir p-tipi yarı iletken malzeme bloğuna sahip transistörler NPN olarak isimlendirilir. Benzer şekilde bir n-tipi malzeme katmanına ve iki p-tipi malzeme katmanına sahip olması durumunda transistör PNP olarak isimlendirilir. Transistörlerin emitter, collector ve base olmak üzere üç terminali vardır.

NPN transistör de 2 adet N tipi yarı iletken madde arasına 1 adet P tipi yarı iletken madde konur. PNP tipi transistörde ise, 2 adet P tipi yarı iletken madde arasına 1 adet N tipi yarı iletken madde konur.

NPN ve PNP Transistörlerin Farkı:

Temelde aynı işi yapsalar da, NPN ve PNP transistörlerin devreye bağlanış şekilleri ve kutuplanmaları için gerekli gerilimler terstir.
NPN ve PNP transistörün çalışma ilkesi ve yapısı birbirine çok benzemesine rağmen, yüksek frekanslı sinyallere karşı tepkisi daha iyi olduğundan NPN tip transistörler
devrelerde daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

NPN transistörler açık konuma getirilmeleri için pozitif baz akımına ihtiyaç duyarlar ve devrede yük ile negatif gerilim (GND) arasına bağlanırlar

Bir transistör gerçekten basit ve gerçekten karmaşıktır. Basit kısımla başlayalım. Transistör, iki farklı işi yapabilen minyatür bir elektronik bileşendir. Bir  amplifikatör veya bir anahtar olarak çalışabilir:

Bir amplifikatör olarak çalıştığında, bir uçta küçük bir elektrik akımı alır (bir giriş akımı) ve diğerinde çok daha büyük bir elektrik akımı (bir çıkış akımı) üretir. Başka bir deyişle, bu bir tür güncel güçlendirici. Bu, insanların transistörleri ilk kullandıkları şeylerden biri olan işitme cihazları gibi şeylerde gerçekten yararlı oluyor. Bu akımı yükseltme durumu işitme cihazları gibi cihazlarda kullanılır. Bir işitme cihazı, etrafınızdaki dünyadan gelen sesleri toplayan ve onları elektrik akımlarına dönüştüren küçük bir mikrofona sahiptir. Bu akım bir transistör vasıtasıyla güçlendirilir ve hoparltöre verilir ve sesler daha yüksek seviyede duyulabilir. Transistörün mucitlerinden William Shockley, bir keresinde bir öğrenciye transistör amplifikatörlerini daha komik bir şekilde açıkladı: "Bir balya saman alıp onu bir katırın kuyruğuna bağlar ve sonra bir kibrit çakar ve saman balyasını ateşe verirseniz kısa süre sonra katır tarafından harcanan enerjiyi, kibritin vuruşu sırasında harcadığınız enerjiyle karşılaştırırsanız, güçlendirme kavramını anlarsınız. "

Transistörler ayrıca anahtar olarak da çalışabilir. Bir transistörün bir kısmından geçen küçük bir elektrik akımı, başka bir kısmından çok daha büyük bir akım akışı sağlayabilir. Başka bir deyişle, küçük akım daha büyük olana geçer. Bu aslında tüm bilgisayar çiplerinin çalışma şeklidir. Örneğin, bir bellek yongası, her biri ayrı ayrı açılıp kapatılabilen yüz milyonlarca hatta milyarlarca transistör içerir. Her transistör iki farklı durumda olabileceğinden, sıfır ve bir olmak üzere iki farklı sayı saklayabilir. Milyarlarca transistörle bir çip, milyarlarca sıfır ve bir ve neredeyse aynı sayıda sıradan sayı ve harf (veya bizim onlara verdiğimiz karakter) depolayabilir.

Transistörler nasıl yapılır?

Transistörler, kumda bulunan ve normalde elektrik iletmeyen (elektronların içinden kolayca geçmesine izin vermeyen) kimyasal bir element olan silikondan yapılır. Silikon bir yarı iletkendir, yani ne gerçekten bir iletken ( elektrik akışına izin veren bir metal gibi bir şey ) ne de bir yalıtkan ( elektrik akışını durduran plastik gibi bir şey ). 

Transistörün kullanım alanları:

Transistör yapısal bakımdan, yükselteç olarak çalışma özelliğine sahip bir devre elemanıdır. Daha yaygın kullanım amacı ise devrede anahtarlama yapmaktır. Elektroniğin her alanında kullanılmaktadır. Dolayısı ile teknolojinin en değerli parçalarından biridir.

Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

1

Cool

0

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar