Kaj je CPU tranzistor?

Tranzistor je polprevodniška naprava, ki preklaplja in ojača elektronske signale. Ima najmanj tri sponke, ki ga povezujejo z elektronskim vezjem. Tranzistor je bil izumljen v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja in je hitro nadomestil vakuumske cevi v elektronskih napravah. Te naprave so zdaj bistveni sestavni del skoraj vseh elektronskih naprav, kot je centralna procesna enota (CPU) računalnika. CPU tranzistor je običajno del integriranega vezja, čeprav ga je mogoče kupiti tudi posamezno.

Terminali v tranzistorju CPE imajo posebna imena, odvisno od vrste tranzistorja. Sponke preprostega bipolarnega tranzistorja imenujemo kolektor, emiter in baza. Tok ali napetost, ki se uporablja na bazi, vpliva na tok toka od kolektorja do oddajnika.

Napetost na dnu tranzistorja se lahko uporablja za vklop in izklop toka od kolektorja do oddajnika. Ta vrsta tranzistorja je stikalo in je običajna vrsta CPU tranzistorja, imenovana logična vrata. Stikalo na splošno ne dovoli toka, da teče skozi njega, razen če je napetost na bazi nad minimalnim pragom. Napetost na bazi nadzirajo druge komponente v vezju.

CPU tranzistor je lahko tudi ojačevalnik. Ta vrsta tranzistorja uporablja napetost na bazi za nadzor količine toka, ki teče skozi ojačevalnik. To pomeni, da lahko majhna sprememba napetosti na bazi povzroči veliko razliko v napetosti med kolektorjem in oddajnikom.

Tranzistorji imajo pomembne prednosti pred vakuumskimi cevmi v računalnikih. CPU tranzistor je veliko manjši od njegovega ekvivalenta vakuumske cevi, kar omogoča miniaturizacijo računalnikov. Proizvodnja tranzistorjev je lahko avtomatizirana v večji meri kot pri vakuumskih elektronkah, kar pomeni, da so tranzistorji cenejši od vakuumskih cevi.

Prvi patent za tranzistor je leta 1925 vložil Julius Edgar Lilienfeld, čeprav takšne naprave dejansko ni izdelal. Herbert Matare je odkril polprevodniške učinke med delom na Dopplerjevem radarskem sistemu leta 1942. Nato je tehnologija napredovala in leta 1947 sta Walter Brattain in John Bardeen med delom v AT&T’s Bell Labsu odkrila, da lahko kristal germanija ojača električni tok. Gordon Teal je leta 1954 izdelal prvi silicijev tranzistor za Texas Instruments, tranzistor CPU, ki je polprevodniški tranzistor iz kovinskega oksida (MOS), pa je bil prvič izdelan v Bell Labs leta 1960.