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Transistoren sind Bauelemente, die aus verschiedenen Halbleitertypen hergestellt werden. Wenn eine Spannung und ein Strom an ein Ende angelegt werden, kann der Stromfluss zur anderen Seite gesteuert werden. Bis in die fünfziger Jahre wurde diese Aufgabe von thermionischen Ventilen übernommen. Die Transistoren sind kleiner, schlagfester, haben niedrigere Produktionskosten, benötigen weniger Strom und können so verkleinert werden, dass sie in Chips passen. Wie thermionische Ventile können Transistoren viele Funktionen haben.
Elektronische Schalter
Transistoren können als elektronische Schalter fungieren. In vielen Amateurprojekten wird es nur einen Transistor geben, der als Schalter fungiert. Eine kleine Potentialdifferenz, die an einem Ende des Transistors angelegt wird, kann einen großen Strom ermöglichen oder verhindern, der durch seine beiden Enden fließt. Transistoren können sogar die Verwendung eines kleinen Stroms in einem Aktivierungsknopf zulassen, um einen Stromkreis mit Tausenden von Volt zu steuern, wodurch gefährliche Stromstärken von menschlichem Kontakt ferngehalten werden. In bestimmten Schaltungen können die Transistoren "gesperrt" sein, das heißt, dass sie auch dann verbunden bleiben, wenn das Aktivierungssignal unterbrochen wird.
Verstärker
Wenn die Stromkreise in Ihrer Umgebung unterschiedlich sind, kann derselbe Transistor, der als Schalter fungiert, als Verstärker fungieren. Ein kleines Signal an einem Ende wird in größerem Maßstab originalgetreu wiedergegeben, wobei durch die anderen beiden Spitzen mehr Strom fließt. Verstärker sind für Kommunikationsgeräte unerlässlich, da das von der Antenne kommende Signal zu schwach ist, um den Lautsprecher mit Strom zu versorgen. Das Signal muss verstärkt werden - normalerweise über mehrere Stufen -, so dass es für Radios, Mobiltelefone und andere Audiogeräte nützlich sein kann.
Transistor-Transistor-Logik
Die Transistor-Transistor-Logik oder TTL ist eine Gruppe von Transistorschaltungen, die logische Operationen wie AND, OR und NOT ausführen. Diese Logikschaltungen können zu komplexeren Logikschaltungen kombiniert werden. Fast alles auf einem Computer - einschließlich mathematischer Operationen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division - läuft auf TTL-Schaltungen. Selbst Vorgänge wie Verschieben von Speicher, Abrufen und Beheben von Fehlern weisen eine TTL-Komponente auf. Anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), die für eine bestimmte Aufgabe verantwortliche Schaltungen sind und typischerweise TTL-Schaltungsnetze sind.
Chip für integrierte Schaltungen
Eine der großen Verbesserungen der Transistoren in Bezug auf die thermionischen Ventile ist die reduzierte Größe. Es ist möglich, nur ein oder zwei thermionische Ventile in einer Hand zu halten, während mit den Transistoren ein Dutzend von ihnen gehalten werden kann. In einem integrierten Schaltungschip können Millionen von Transistoren vorhanden sein. Transistoren werden aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien hergestellt. Integrierte Schaltungen bestehen aus Platinen aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien, die mikroskopisch miteinander verbunden sind, um Transistoren, Drähte und andere Komponenten zu bilden. Die Informationsverarbeitung kann mit sehr kleinen Komponenten erfolgen, da ein Switch unabhängig von seiner Größe als solcher fungiert. TLL-Schaltungen können dieselben Aufgaben ausführen, auch wenn ihre Komponenten sehr klein sind.