Wat zijn veel voorkomende transistor-toepassingen?
Veel voorkomende transistortoepassingen zijn digitale en analoge schakelaars, signaalversterkers, vermogensregelaars en apparatuurcontrollers. Transistors zijn ook de bouwstenen van geïntegreerde schakelingen en de meeste moderne elektronica. Microprocessors bevatten vaak meer dan een miljard van hen in elke chip. Transistors worden in bijna alles gebruikt, van kachels tot computers en pacemakers tot vliegtuigen.
De eerste transistors werden eind jaren veertig geproduceerd als vervangers van halfgeleiders voor vacuümbuizen. Vroege transistortoepassingen omvatten telefoonapparatuur, radio's en hoorapparaten. Computers op kamerformaat werden opnieuw ontworpen om transistors te gebruiken, waardoor hun grootte en oververhittingsproblemen werden verminderd. In vergelijking met buizen zijn transistors klein, goedkoop en lichtgewicht - ze zijn ook duurzaam en ongevoelig voor trillingen of schokken. Zonder opwarmtijd, een lage bedrijfsspanning en een lange levensduur, verving de transistor snel de meeste buistechnologie.
Toenemende draagbaarheid leidde in de jaren vijftig en zestig tot veel nieuwe transistortoepassingen. Rekenmachines, televisies en megafoons werden kleiner en goedkoper; sommige hiervan waren zelfs niet mogelijk totdat de transistor was uitgevonden. Home stereo's en amateur radiozenders werden ook toegankelijker. Het leger gebruikte de krachtige RF-mogelijkheden (RF) van de transistor in radar en hand-held portofoons. Naarmate de technologie verbeterde, boden sommige computerfabrikanten all-transistormodellen die niet langer een hele kamer vulden.
In de vroege jaren 1960 werd de geïntegreerde schakeling (IC) gecreëerd, die honderden onderling verbonden transistors op een kleine chip combineerde. Al snel hadden IC's duizenden transistors met laag vermogen, waardoor computers en consumentenelektronica zeer draagbaar waren. Veel discrete transistortoepassingen blijven echter over voor apparaten met een gemiddeld en hoog vermogen. De materiaalafmetingen en warmteafvoer die nodig zijn voor een grotere stroom en spanning vereisen eenvoudig een groter apparaat. De meeste audioversterkers, schakelvoedingen en motorcontrollers gebruiken bijvoorbeeld individuele vermogenstransistors.
Er bestaan nog veel meer vermogenstransistortoepassingen, waaronder voertuigontstekingen, besturingssystemen en accessoires. Medische apparaten, industriële machinebesturingen en navigatieapparatuur vertrouwen allemaal op transistorkenmerken. Stroomomvormers voor het laten werken van huishoudelijke airconditioningapparaten op gelijkstroom (DC) autobatterijen maken gebruik van transistors met hoge stroomsterkte. Sommige toepassingen kunnen ook digitale, analoge of gemengde signaal IC's omvatten, samen met vermogenstransistors. Zelfs medium-power circuits zoals spoel- en displaydrivers gebruiken vaak discrete transistors of een kleine transistorarray.
Speciale transistertoepassingen maken ook gebruik van individuele apparaten. Mobiele telefoons en microgolfsystemen bevatten transistors die frequenties tot honderden Gigahertz kunnen gebruiken. Door straling geharde transistors worden meestal gebruikt in satellieten en andere ruimtevaarttoepassingen. Zeer gevoelige Darlington-transistorparen worden vaak aangetroffen in aanraak- en lichtgevoelige apparaten. Als onderdeel van een optoisolator kan een fototransistor ook het ene circuit elektrisch isoleren van het andere terwijl het nog steeds wordt bestuurd.
Nanotechnologie en organische materialen introduceren nieuwe soorten transistoren. Meer dan een miljard discrete transistors worden ook elk jaar geproduceerd. Met ongeveer een miljard in elke vervaardigde microprocessor, lijken transistortoepassingen bijna eindeloos.