Applicazioni dei transistor

Il transistor è stata forse l'invenzione più importante del XX secolo. Questo perché, pur essendo un dispositivo relativamente semplice, ha aperto la strada a una serie di altre invenzioni che hanno plasmato il mondo moderno come lo conosciamo.

Storia

Prima dei transistor, gli ingegneri usavano tubi a vuoto per creare e controllare segnali elettrici. I primi computer usavano questi dispositivi ingombranti, così come le prime radio e televisioni. Nel 1947, però, i Bell Labs produssero il primo transistor funzionante, che poteva funzionare come un tubo a vuoto ma senza le stesse limitazioni. Da allora, i transistor si sono evoluti continuamente, diventando sempre più piccoli e complessi. La svolta più importante nella tecnologia dei transistor fu l'invenzione del circuito integrato nel 1961. Questo portò a una rapida espansione delle capacità dei transistor, portandoli a uno status quasi ubiquo nell'elettronica di consumo.

Significato

Con l'avvento del transistor, i computer poterono improvvisamente eseguire le stesse funzioni occupando una frazione dello spazio precedente. Inoltre, i produttori poterono produrre in massa transistor a un prezzo significativamente inferiore rispetto ai tubi a vuoto, riducendo i prezzi e ampliando la disponibilità dell'elettronica per cui questi componenti erano realizzati.

Funzione

I transistor possono agire come interruttori o come amplificatori. Come interruttori, possono convertire le caratteristiche di una corrente elettrica in ciò che un dispositivo specifico richiede, o possono fungere da "logic gate" per i computer, accendendosi e spegnendosi per eseguire operazioni logiche binarie. Come amplificatori, forniscono i segnali elettrici necessari per radio, televisioni, telefoni cellulari e altri dispositivi di comunicazione. Lo fanno esibendo una proprietà chiamata "guadagno", in cui prendono un segnale debole e usano l'elettricità da una fonte separata per renderlo più forte mantenendo gli stessi schemi di frequenza.

Equivoci

Alcuni pensano che il passaggio dai tubi a vuoto ai transistor ai circuiti integrati sia un esempio di tre tecnologie diverse, con transistor e circuiti integrati che eliminano ciascuno la necessità del predecessore. In verità, i circuiti integrati sono in realtà transistor molto complessi, e i produttori continuano a produrre sia tubi a vuoto che transistor ancora oggi.

Benefici

I benefici dei transistor rispetto sia ai tubi a vuoto che ai circuiti integrati è che sono molto economici da produrre. Rispetto ai tubi a vuoto, sono anche più piccoli e più durevoli. Sebbene la loro semplicità porti a diverse limitazioni rispetto ai circuiti integrati, permette anche agli ingegneri di usarli per costruire circuiti in tempi molto più rapidi. Inoltre, mentre i circuiti integrati sono estremamente sensibili all'impulso elettromagnetico (EMP), i transistor generalmente ne resistono agli effetti. Per questo, la tecnologia militare che usa circuiti integrati spesso richiede schermature estese, poiché alti livelli di EMP derivano da esplosioni nucleari. (In caso di guerra totale, molte macchine che si basano su circuiti integrati non schermati cesserebbero di funzionare.)