¿Cuáles son las aplicaciones comunes de transistores?
Las aplicaciones comunes de transistores incluyen interruptores digitales y analógicos, amplificadores de señal, reguladores de potencia y controladores de equipos. Los transistores son también los componentes básicos de los circuitos integrados y la electrónica más moderna. Los microprocesadores a menudo incluyen más de mil millones de ellos en cada chip. Los transistores se usan en casi todo, desde estufas hasta computadoras y marcapasos hasta aviones.
Los primeros transistores se produjeron a fines de la década de 1940 como reemplazos de semiconductores para tubos de vacío. Las primeras aplicaciones de transistores incluyeron equipos telefónicos, radios y audífonos. Las computadoras del tamaño de la sala se rediseñaron para usar transistores, reduciendo su tamaño y los problemas de sobrecalentamiento. En comparación con los tubos, los transistores son pequeños, baratos y livianos; también son duraderos e insensibles a las vibraciones o golpes. Sin tiempo de calentamiento, un bajo voltaje de operación y una larga vida útil, el transistor reemplazó rápidamente la mayoría de la tecnología de tubos.
El aumento de la portabilidad condujo a muchas nuevas aplicaciones de transistores en las décadas de 1950 y 1960. Las calculadoras, televisores y megáfonos se hicieron más pequeños y más asequibles; algunos de estos ni siquiera fueron posibles hasta que se inventó el transistor. Los equipos de sonido domésticos y los transmisores de radioaficionados también se hicieron más accesibles. Los militares utilizaron las capacidades de radiofrecuencia (RF) de alta potencia del transistor en radares y radios bidireccionales portátiles. A medida que la tecnología mejoró, algunos fabricantes de computadoras ofrecieron modelos con todos los transistores que ya no llenaban toda una habitación.
A principios de la década de 1960, se creó el circuito integrado (IC), que combina cientos de transistores interconectados en un pequeño chip. Pronto, los circuitos integrados contenían miles de transistores de baja potencia, lo que hacía que las computadoras y la electrónica de consumo fueran muy portátiles. Sin embargo, quedan muchas aplicaciones de transistores discretos para dispositivos de potencia media y alta. El tamaño del material y la disipación de calor necesarios para una mayor corriente y voltaje simplemente requieren un dispositivo más grande. La mayoría de los amplificadores de audio, fuentes de alimentación conmutadas y controladores de motor utilizan transistores de potencia individuales, por ejemplo.
Existen muchas más aplicaciones de transistores de potencia, incluyendo igniciones de vehículos, sistemas de control y accesorios. Los dispositivos médicos, los controles de máquinas industriales y los equipos de navegación dependen de las características del transistor. Los inversores de potencia para hacer funcionar dispositivos de aire acondicionado domésticos con baterías de automóvil de corriente continua (CC) utilizan transistores de alta corriente. Algunas aplicaciones también pueden incluir circuitos integrados digitales, analógicos o de señal mixta junto con transistores de potencia. Incluso los circuitos de potencia media como los controladores de bobina y pantalla a menudo usan transistores discretos o una pequeña matriz de transistores.
Las aplicaciones de transistores de propósito especial también utilizan dispositivos individuales. Los teléfonos móviles y los sistemas de microondas incluyen transistores capaces de frecuencias de hasta cientos de gigahercios. Los transistores endurecidos por radiación generalmente se usan en satélites y otras aplicaciones aeroespaciales. Los pares de transistores Darlington extremadamente sensibles a menudo se encuentran en dispositivos de detección de luz y tacto. Como parte de un optoaislador, un fototransistor también puede aislar eléctricamente un circuito de otro sin dejar de controlarlo.
La nanotecnología y los materiales orgánicos están introduciendo nuevos tipos de transistores. También se producen más de mil millones de transistores discretos cada año. Con alrededor de mil millones en cada microprocesador fabricado, las aplicaciones de transistores parecen casi infinitas.