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什么是晶体管?晶体管・由来

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晶体管概述的

1. 1948年、在贝尔电话研究所诞生。

1948年,晶体管的发明给当时的电子工业界来带来了前所未有的冲击。而且,正是这个时候成为了今日电子时代的开端。
之后以计算机为首,电子技术取得急速发展。正因为它如此地丰富了人们的生活,就其贡献度而言,作为发明者的3位物理学家--肖克莱博士、巴丁博士和布菜顿博士,当之无愧地获得了诺贝尔奖。
恐怕今后的发明都难以与晶体管的发明相提并论。总之,晶体管为现代社会带来了巨大的影响。

2. 从锗到硅

最初,晶体管是由锗(半导体)做成的。
但是,锗具有在80°C左右时发生损坏的缺点,因此现在几乎都使用硅。
硅是可以耐180°C左右热度的物质。

3. 晶体管的作用是"增幅"和"开关"。

比如收音机。放大空中传播的极微弱信号,使音箱共鸣。这一作用便是晶体管的增幅作用。不改变输入信号的波形,只放大电压或电流。
这是模拟信号的情况,但是计算机等使用的数字信号中,晶体管起着切换0和1的开关作用。
IC及LSI归根结底是晶体管的集合,其作用的基础便是晶体管的增幅作用。

4. 集电阻和晶体管于一体

原来基板上的电阻和晶体管分别安装,数字晶体管即是内置了电阻的晶体管。
数字晶体管有诸多优点如:
1. 安装面积减少 2. 安装时间减 3. 部件数量减少 等等。

数字晶体管

数字晶体管是ROHM的专利。
内置电阻的晶体管是由ROHM最早开发并取得专利的。

5. 基极是自来水的阀门,发射极是配管,集电极是水龙头。

用自来水的构造来举例说明晶体管的作用。把晶体管的3个引脚-基极、集电极和发射极分别视作自来水的阀门、水龙头和配管。通过微小之力(即基极的输入信号)来控制自来水的阀门,从而调节水龙头喷出的巨大的水量(即集电极电流)。借此,可以通俗地领会这一原理。

基极是自来水的阀门,发射极是配管,集电极是水龙头

6. 正确说明。

下面通过图1及图2对晶体管的增幅原理作进一步详尽的说明。与输入电压e和偏压E1构成的基极-发射极间电压 (VBE) 成比例的电流 (IB) 的hFE※1 倍的电流 (IC) 流经集电极。
这一集电极电流IC流经电阻RL,从而IC×RL的电压反映在电阻RL两端。最终,输入电压e被转换(增幅)成ICRL电压反映在输出。

※1:hFE晶体管的直流电流增幅率。

图1及图2

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