Kas ir tranzistoru masīvs?

Tranzistoru masīvs ir tranzistoru grupa, kas ir izvietoti vienā pusvadītājā. Šie tranzistori var būt savienoti viens ar otru tīklā vai arī tie var darboties neatkarīgi. Ir daudz veidu, kā tranzistorus var sakārtot masīvā. Mūsdienās datoros ir miljoniem tranzistoru, un to sakārtošana masīvos ļauj ērti uzstādīt vairākus tranzistorus vienlaikus.

Tranzistoru izmanto, lai regulētu strāvu, to pastiprinot vai slāpējot. Tas ir izgatavots no pusvadītāju materiāla slāņiem, piemēram, silīcija, un viegli vada elektrību. Ir daudz tranzistoru lietojumu, tostarp skaņas viļņu pastiprināšana, piemēram, tranzistoru radio.

Lai gan agrīnajām mašīnām bija nepieciešams tikai viens vai daži tranzistori, mūsdienu datortehnoloģijām ir nepieciešams izmantot miljoniem tranzistoru. Šie tranzistori ir izvietoti masīvos ar vairākām shēmām. Tranzistoru bloks uzlabo montāžas blīvumu, ļaujot vairāk tranzistoru aizņemt mazāk vietas. Šis tehnoloģiju sasniegums ir palīdzējis samazināt datora komponentus un ir ļāvis palielināt rokas ierīču ātrumu un apstrādes jaudu.

Tranzistoru masīvu var sakārtot vairākās dažādās konfigurācijās. Viens no visizplatītākajiem masīviem ir 14 kontaktu divu līniju pakotne (DIP). Šādā izkārtojumā tranzistori ir novietoti divās rindās ar septiņiem tranzistoriem katrā rindā. Vēl viena izplatīta tranzistoru masīva konfigurācija ir 12 kontaktu Metal Can pakete, kurā tranzistori ir izvietoti ap apļa ārpusi. Katrs no šiem blokiem ļauj tehniķim viegli nomainīt vai uzstādīt vairākus tranzistorus vienlaikus.

Tā kā skaitļošanas tehnoloģija ir attīstījusies, ir pieaugusi nepieciešamība palielināt tranzistoru skaitu. Lielāks šo strāvas regulatoru skaits ļauj precīzāk kontrolēt elektrisko vidi datorā. Ja tranzistoru bloku veido savienots tīkls, tranzistori spēj pastiprināt un slāpēt elektrisko strāvu lielākā mērā. Lielākā daļa sistēmu satur savienotu un atvienotu tranzistoru kombināciju, kas ļauj veikt mazus, smalkus procesus un regulēt lielākus elektriskos lādiņus.

Pašu tranzistoru 1947. gadā izgudroja zinātnieki Valters Breteins un Džons Bārdīns. Viņi pavadīja daudzus gadus, eksperimentējot ar elektronu uzvedību uz pusvadītāja virsmas, piemēram, silīcija. Viljams Šoklijs turpināja šo pētījumu virzienu un uzbūvēja tranzistoru, izmantojot trīs silīcija slāņus. 21. gadsimta datori turpina izmantot šo pamata dizainu, lai gan kopš 19. gadsimta vidus ir veikti daudzi sasniegumi.