Transistor

De uitvinding van de halfgeleidertechniek is de start van een revolutie op het terrein van de elektronica. Waar eerst grote stroomverslindende apparaten gebruikt werden, wordt alles kleiner en energievriendelijker. Een buizenontvanger is verdrongen door de transistorradio die, al is hij kleiner en lichter, veel meer gebruiks- en ontvangstmogelijkheden heeft. Beslaat een computer in de jaren vijftig nog een hele kamer, hetzelfde apparaat past nu in een boodschappentas en heeft een energieverbruik dat een fractie is van de grote oercomputer maar een veelvoud van de rekencapaciteit.

De transistor behoort tot de soort elektronische componenten die wij halfgeleiders noemen. Het woord -transistor- is een samentrekking van twee woorden: -transfer- en -varistor-, (ook een samentrekking : variable resistor). Hij geleidt de stroom in één richting en houdt de stroom van de andere kant tegen. Maar er is meer. De transistor kan worden bediend om wel of geen, meer of minder stroom door te laten. Hij kan worden vergeleken met een soort ventiel dat open en dicht kan. Een transistor heeft drie aansluitingen. Twee om de grote stroom te geleiden en een om de doorstroming te beïnvloeden. De eerste twee heten collector en emitter, de derde is de basis.

Staat tussen de collector en de emitter een spanning, dan willen de elektronen graag van de ene kant naar de andere. In de transistor ontmoeten ze een hindernis, een heel dun plaatje halfgeleidermateriaal. De elektronen kunnen niet stromen en er loopt dus geen stroom. De transistor is nu gesperd. Door een kleine spanning te zetten tussen de aansluitingen collector en basis gaat er tussen deze twee aansluitingen een heel klein stroompje elektronen lopen. Door de aankomst van elektronen uit de basis wordt de hindernis in de transistor kleiner en komt de stroom tussen de collector en emitter op gang. Maken we de spanning aan de basis groter, waardoor de basisstroom ook groter wordt, dan neemt ook de stroom tussen collector en emitter toe. De verhouding tussen de basis stroom en collector-emitterstroom is de factor van versterking die de transistor heeft. Is die versterkingsfactor 100, dan laat de transistor bij een basisstroom van 1 miliampère (mA) een collectorstroom door van 100 mA.

Elke transistor is ontworpen om een bepaald vermogen te kunnen verwerken. Er is een limiet aan de spanning die men aan de punten kan aanleggen. Is die te hoog, dan zal de transistor doorslaan en vernield worden. In de dagelijkse radio- en televiesietechniek zijn de transistoren klein. Het vermogen dat geregeld moet worden is beperkt. Voor grote stromen gebruikt men de zogenaamde "powertransistor". Omdat transport van vermogen warmte opwekt wordt de transistor vaak gemonteerd op een plaat aluminium, dat is een goede warmtegeleider.

Omdat de ontwikkelingen niet stilstaan zijn de transistoren inmiddels ook enorm verkleind. Men is in staat om duizenden transistorschakelingen samen te brengen op een schijfje van enkele vierkante milimeters. Zo'n constructie noemen we geïntegreerd circuit, kortweg IC (van het Engelse Integrated Circuit).