Qué es un transistor, cómo funciona y para qué sirve

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Los electrones viajan a través de la bombilla hasta una placa colectora, lo que genera la corriente de salida. Puede parecer una forma extraña de hacerlo, pero si añadimos otro cable (una rejilla) entre el filamento y el colector, podemos controlar esta corriente. Un voltaje negativo en el control empujará los electrones lejos del colector para reducir la corriente de salida. Aplicar un voltaje positivo a la rejilla aumentará el flujo de corriente de salida.

Se trata, de nuevo, de un interruptor de corriente, y al igual que el relé, se controla mediante un cable diferente. Sin embargo, existen dos grandes diferencias: primero, no hay contacto mecánico, lo que significa que la corriente de salida puede variar mucho más rápido. Segundo, la corriente de salida no es simplemente de encendido o apagado; puede variar según la intensidad de la tensión de control.

Esto fue lo que hizo posible los primeros amplificadores de audio. Si se recibía una señal débil de una emisora ​​de radio lejana, no produciría suficiente corriente para alimentar un altavoz y permitir escuchar algo. Pero si se aplicaba esa señal al voltaje de control de un tubo de vacío, se podía obtener una salida mucho más potente que, a la vez, mantenía el mismo patrón (como la música) que la señal original.

Pero, espera. Hay algo más que podrías hacer con tubos de vacío: construir una computadora. Sí, las primeras computadoras eran simplemente un conjunto de tubos de vacío controlados por otros tubos de vacío, creando puertas lógicas. Usabas una señal de entrada de 1 voltio o 0 voltios. Una puerta AND tenía dos entradas y una salida. Si ambas entradas eran de 1 voltio, la salida era de 1 voltio. De lo contrario, daba 0 voltios. Una puerta OR daría como salida 1 voltio si alguna de las entradas era de 1 voltio.

En realidad, se podría haber construido una computadora con relés eléctricos. Pero los relés son mucho más lentos que las válvulas de vacío, y todo ese ruido habría sido exasperante. Las válvulas de vacío eran silenciosas, componentes puramente electrónicos, sin partes móviles, y eso supuso un cambio radical.

El transistor

Sin embargo, las válvulas de vacío presentaban tres problemas. Consumían mucha energía, por lo que las primeras computadoras se calentaban mucho, requerían sistemas de refrigeración enormes y su funcionamiento era extremadamente costoso. En segundo lugar, las válvulas eran frágiles y se quemaban con facilidad, por lo que las computadoras requerían un mantenimiento constante (literalmente, equipos de trabajo dedicados a localizar y reemplazar las válvulas averiadas). Finalmente, las válvulas eran enormes. Esas primeras computadoras, como la ENIAC de 1945, ocupaban habitaciones enteras.

El transistor, inventado en los Laboratorios Bell en 1947, solucionó todo eso mediante el uso de semiconductores. Es una palabra que se escucha a menudo, pero ¿qué es un semiconductor? Bueno, ¿sabes que algunos materiales (como el cobre) conducen la electricidad, mientras que otros (como el caucho) son aislantes? Pues bien, un semiconductor (como el silicio) puede alternar entre ser uno u otro.

Qué es un transistor, cómo funciona y para qué sirve