507

Как работает транзистор [Veritasium]

А вы знаете как работает транзистор? В какой-то мере наша жизнь зависит от них. При упоминании транзисторов люди первым делом вспоминают радио. Они, конечно, правы, но всё намного серьёзнее.


Транзисторы изобрели в 1947 году и радио стало первым прибором, доступным широким массам, в котором применили эту новую технологию. Благодаря транзисторам размер приёмников удалось уменьшить, повысив при этом качество их работы. Но, пожалуй, самым важным событием для нас, которым мы обязаны транзисторам, стала революция в сфере микрокомпьютеров, а с ней и появление интернета, телевидения, мобильных телефонов, навороченных стиральных и посудомоечных машин, калькуляторов, спутников, проекторов и так далее.


В основе транзистора лежит полупроводник, обычно кремний, с некоторыми примесями, позволяющими аккуратно изменять его электрические свойства. Из таких n- и p-полупроводников составляются особые конфигурации, позволяющие достичь необходимого результата. Например, сделать маленький переключатель, как в случае с нашим транзистором. Эти переключатели затем соединяют вместе, и с их помощью производят вычисления, хранят информацию и, в общем-то, делают любой электроприбор «умным».

Дубликаты не найдены

+15

Транзисторы изобрели в 1947 году

Первые патенты на принцип работы полевых транзисторов были зарегистрированы в Германии в 1928 году (в Канаде, 22 октября 1925 года) на имя австро-венгерского физика Юлия Эдгара Лилиенфельда.

раскрыть ветку 1
+5

Да и в самом начале тоже бред говорится. Транзисторы могут быть и не полностью открытыми (т.е между 0 и 1).

Да и вообще псевдонаучная хуйня какая-то. Для тупых зрителей, которые смотрят ради "я не такой как все".

+4
Иллюстрация к комментарию
+20

Вообще-то это (пост и перевод в ролике) не совсем корректны. Мягко говоря. У любого производителя полупроводников (в том числе и транзисторов) принципиально разделяются "транзисторы" (transistors, BJT) и "полевые транзисторы" (MOSFET,JFET и гибрид - IGBT). Строго говоря, так, как описывает в ролике чувак "транзисторы" не работают. Так работают ТОЛЬКО MOSFET. Даже IGBT и JFET работают иначе. Например, аудиофилы (не ламповые страдальцы, а нормальные строители качественных усилителей) этого чувака затоптали бы ногами в землю по самую модную бородку. Потому, что "транзисторы" управляются вовсе не напряжением, как в ролике, а током. Ток, правда, для транзисторов, выполняет функцию, аналогичную функции напряжения, описанной в ролике для полевых транзисторов. А в цифре и  правда, ТТЛ логика (транзисторно-транзисторная) почти полностью умерла много лет назад. Тут скрипач не нужен.  полевики, конечно, применяются и для усилителей низкого качества. Типа домашних кинотеатров. Класс Д. Дёшево и сердито (громко). В общем это для домохозяек и любителей ардуино (одно и то же). Т.е. для тех, кому это, в общем-то не надо.  Или для студентов, не ходивших на лекции. :) Ну им тоже, значит, не надо.

раскрыть ветку 32
+5
+100

Когда-то мне рассказали, что транзистор работает как выключатель, управляемый напряжением, и я обрадовался что всё так просто. А потом пошли полевые, биполярные, типовые схемы включения, куда что течет и как всё сложно. Я проклял того человека, который рассказывал про выключатель. Лучше не говорить вообще, чем объяснять вот так.

0

Говорить, что биполярные транзисторы управляются током, мягко говоря не верно. Это справедливо лишь с точки зрения удобства расчета схемы, или конкретной математической модели описания работы транзистора. С точки зрения физики воздействием (причиной) является напряжение, а следствием этого является ток. В том числе и БТ не исключение. Самые общие модели как раз описываются через зависимости от напряжений.

Зачем топтать, кого-то в землю? В ролике и не пытались объяснять работу биполярного транзистора. Если бы наоборот утверждали, что током затвора управляют, то это уже ересь была бы.

Да и откуда взялось, что транзистор это только биполярный? Мосфет перестал что ли быть транзистором? Транзистор - это класс приборов, а не только биполярный. И ничего, что мосфеты в микроэлектронике намного более распространены, и схемы не ограничиваются лишь усилителями аудио?

раскрыть ветку 7
+1

Вспоминаю, как 15 лет назад на экзамене по физическим основам микроэлектроники я объяснял преподу, что такое транзисторы, какие они бывают, основные соотношения, коэффициент  передачи тока базы... уй)))... Всё, что писал, препод отверг как антинаучную хрень (может, я и правда ошибался, не помню уж), но в итоге поставил мне хорошо, так как я, по его словам единственный из группы чётко сформулировал, что биполярный транзистор - это п/п прибор, управляемый током, а полевой - напряжением)))) А так он вначале курса говорил, что транзистор - это маленькая штучка, которая сведёт нас всех с ума)

раскрыть ветку 1
0
Не для продолжительного спора, а просто для равновесия взглядов: это вопрос терминологии. С одной стороны верно: про переходы говорят, что они прямо- или обратно СМЕЩЁННЫЕ. Т.е. как бы напряжение. но с другой стороны, ведь происходит ИНЖЕКЦИЯ носителей. Т.е. ток. Это в отличие от МОП транзистора, где никакой инжекции не происходит. Так, что я остаюсь при своём: биполяры управляются током (количеством основных носителей). В ролике рассматривается именно мосфет,  а не "вообще транзистор", как класс. По-моему я это и написал. При чём тут распространённость фетов или биполяров? Или аудио-не аудио?
раскрыть ветку 4
0

Угу, давай, расскажи мне что усилитель на IRFZ44 маломощная и низкокачественная игрушка.

раскрыть ветку 12
+1
Вы это мне? Мне-то зачем Вам это рассказывать? На полевике можно построить массу всяких схем и линейных и ключевых. В том числе и усилителей. А с Вашим смешным заявлением обратитесь на соответствующие форумы. Таких, как Вы много. Очень-очень  много. Есть разновидности борцов за качественные и "прогретые" провода или "аудиоконденсаторы". Есть любители ламповых усилителей (чтобы большая лампа обязательно торчала посерёдке ящика). Есть и любители линейных усилителей на полевиках, которые до посинения спорят про фантастическую линейность и (до слёз, прям) "мяхкость звука, почти как у ламп!!!" Ещё есть поклонники цифровых усилителей, которые "гораздо лучче всех, только послушайте". Все эти секты очень беспокойны и напористы. Как правило, бездоказательно. Мне это неинтересно. Я делаю усилители для себя (адын из хобби такой у мне), а не чтобы до усрачки всем внушать про их крутизну. И Вам ничего внушать не стану. Тут, вообще-то речь про дырки всякие и легирование, ну, там, переходы ещё. Вот эффект Миллера ещё не обсуждали.

Кстати, транзистры эти уже старые. Вас в них что привлекает? Скорость переключения или сопротивление открытого канала? Может, ёмкости? Уверяю Вас, есть транзисторы покруче. Во всех отношениях. А если Вы любитель класса Д, то есть специальные "аудиополевики".  И фирма Международный Выпрямитель не единственный  производитель хороших полевиков. Да они, по-моему, уж продались Инфениону.

:) :)

раскрыть ветку 11
0
хм, а вы тогда можете посоветовать литературу или каналы на тытрубе ( можно на англ) где подобное более -менее понятно объясняется для начинающих?
раскрыть ветку 9
+6

Вот тут не знаю. Очень рекомендую почитать первые разделы легендарной уже книги Титце и Шенка "Полупроводниковая схемотехника". Прекрасно описано. Хотя и не опускаясь (гыыы :) ) до матрицы параметров биполяров. Это и правда на инженерном уровне было бы уже слишком круто. В этой книге есть все основные типы транзисторов. Кроме того, она имеет массу переизданий. У меня - 90х годов. Там ещё не было IGBT. Сейчас, наверное, есть. насчёт "послушать живьём" просто не знаю.

+2

Литература - книги для тех. ВУЗов. Набираете в ютубе: "как работает БИПОЛЯРНЫЙ транзистор", "как работает ПОЛЕВОЙ транзистор". В ролике в посте всё смешано в кучу, что даёт обывателю неверное представление о том, как работает полупроводниковый прибор - транзистор.

раскрыть ветку 1
+1

Борисов "Юный радиолюбитель"
офигенная литература для начинающих (была такая когда ходил в школе в радиокружок) все просто и доступно, практически на пальцах.

раскрыть ветку 1
+1

Вот дядька, похоже что то понимает.


https://youtu.be/qUeK7pHe0rI?list=PLvOlSehNtuHtWlH0UOZNtOn-F...

раскрыть ветку 1
0

ого, столько инфы сразу , спасибо всем!))

0

https://www.youtube.com/channel/UClH7sqfyOoJ3jpeAqWZX7WA/vid...

Самое лучшее, что можно найти на ютубе и вообще из того, что я встречал по основам электроники (правда некоторое знание ТОЭ для понимания нужно), у нас в институте так же хорошо почти никто не преподавал. Лектор Behzad Razavi является еще и автором одних из самых лучших книг по микроэлектронике. Лекции фактически повторяют соответствующие главы Fundamentals of microelectronics. При желании параллельно можно заглядывать в Microelectronic circuits от Sedra Smith, она чуть более подробная.


Так же есть неплохой вводный курс на edx MITx: 6.002x Circuits and Electronics, это более для новичков. Построен по книге Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits.

https://www.edx.org/course/circuits-electronics-1-basic-circ...

https://www.edx.org/course/circuits-electronics-2-amplificat...

https://www.edx.org/course/circuits-electronics-3-applicatio...


Касательно физики и моделирования МОП транзисторов есть очень продвинутый курс https://ru.coursera.org/learn/mosfet но тут надо реально шарить. А лектор Yannis Tsividis снова автор одной из самых лучших книг по моделированию МОП транзисторов Operation and Modeling of the MOS Transistor (акцент в ней сделан на моделирование, а не детальное рассмотрение всей возможной физики со всеми ее фишками)

+3
Иллюстрация к комментарию
+1
вот это интересно https://m.youtube.com/watch?v=25KJ3Jtnmdk
+1

В каком смысле радио стало доступным массам, до этого радиоприемниками пользовались только разведчики?

Ничего, что телевидение начало вещание до ВОВ?

раскрыть ветку 5
+2
Ну имеется ввиду портативные приёмники, размерами не с холодильник.
раскрыть ветку 2
+6
были и ламповые портативные радиоприёмники на батарейках
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
0
Видимо, те телевизоры обходились без транзисторов
раскрыть ветку 1
+8

Понятное дело, что лампы были, на них элементная база усилителей и строилась.

0

Не, рыбята, я всё равно никогда не пойму как работает вся эта микро-электро-херня. Гумманитарий до глубины души

0
Бля перед глазами зачёт по электротехнике с ебучими переходами этими и общими базами...
0

Я вот не понимаю как транзисторы усиливают сигнал, как они работают в усилителях звука... Может кто объяснить?

раскрыть ветку 4
0
Титце и Шенк могут. Уже лет 30 их книжка - бестселлер. И там есть специальный раздел, который посвящён не только структуре транзисторов, но и способам их включения. И там же объясняются не только всякие ОЭ, ОК и ОБ, но и дифкаскады (основа любого операционника) и сдвиг уровня и генераторы тока. Если Вам мало что говорят графики ниже, то на пальцах Вам никто не сможет объяснить как транзистор усиливает сигнал.
0

Маленький ток управляет большим током (который обеспечивает блок питания), который "раскачивает" нагрузку в виде твоего сабвуфера. Проще не знаю как объяснить. Можно проводить аналогию со всякими водопроводными трубами и вентилями - малый поворот вентиля обеспечивает значительное увеличение потока воды. Вместо блока питания здесь будет, например, насос.

0
А вы понимаете как усиливают сигнал лампы?
0

Подавая слабый сигнал на базу - вы управляете пропусканием сигнала коллектор-эмиттер с горадо большим уровнем сигнала. это очень примитивно и приближенно :) Транзистор не как ключ работает - вкл-выкл. а в соответствии с сложной характеристикой.

Иллюстрация к комментарию
0

Видео чуток устарело, ибо на данный момент Intel активно производит 14нм-транзисторные чипы.

раскрыть ветку 4
0

Надо же - подпираемся к размерам молекул.

0

А чего минусуют? Правильно же сказал!

раскрыть ветку 2
0

Эффект - модуляции базы.

0

это видео срёт вам в мозги, нужно было так сказать. а что оно устарело - неважно.

-1

Вот что бывает когда создатель ролика сам не понимает того, о чем рассказывает

Что за дикую смесь из биполярного и полевого транзистора он изобразил на 3:52, вроде начал схему биполярного, тока зачем-то прилепил изолированный затвор.

Если же хотел показать работу полевого, то у него исток и сток находятся на двух концах одной и той же зоны проводимости

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 2
+1

Так толсто, что даже тонко...

Когда не шаришь, то лучше не критикуй, а то пишешь ты, а стыдно мне );

раскрыть ветку 1
0

Ладно, ладно, ну не признал я в его схеме полевик с индуцированным каналом, из головы вылетело

Похожие посты
Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: