b"\n_START_ARTICLE_\nTranzistor\n_START_PARAGRAPH_\nTranz\xc3\xadstor je polprevodni\xc5\xa1ki elektronski element s tremi priklju\xc4\x8dki, ki ga uporabljamo za oja\xc4\x8devanje, preklapljanje, uravnavanje napetosti, modulacijo signalov in v \xc5\xa1tevilne druge namene. Je eden klju\xc4\x8dnih gradnikov sodobne elektronike in uporabljen v prakti\xc4\x8dno vsaki elektronski napravi. Skoraj popolnoma je nadomestil velike energetsko potratne elektronke, v preteklosti uporabljane za te namene._NEWLINE_Tranzistor deluje kot nastavljiv ventil, ki na osnovi vrednosti baznega toka (pri bipolarnem tranzistorju) ali napetostjo med vrati in ponorom (pri tranzistorju na poljski pojav) dolo\xc4\x8da tok skozi tranzistor. Omogo\xc4\x8da nam, da z majhnimi tokovi (oziroma napetostmi) na bazi uravnavamo veliko ve\xc4\x8dji tok, ki te\xc4\x8de med drugima dvema priklju\xc4\x8dkoma._NEWLINE_Tranzistor so izumili John Bardeen, Walter Houser Brattain in William Bradford Shockley decembra leta 1947 v Bellovih laboratorijih.\n_START_SECTION_\nZgodovina\n_START_PARAGRAPH_\nLeta 1906 je Lee de Fores patentiral triodo (izbolj\xc5\xa1ana vakumska dioda), elektronski element oz. predhodnik tranzistorja, ki je omogo\xc4\x8dal izdelovanje oja\xc4\x8devalnikov in radia na osnovi amplitudne modulacije. Izum je na podro\xc4\x8dju elektronike pomenil pravo revolucijo. Vendar se je s \xc4\x8dasom pokazalo, da so elektronke izredno neprakti\xc4\x8dne zaradi svoje velikosti, velike elektri\xc4\x8dne porabe, kratke \xc5\xbeivljenjske dobe in toplote ki so jo proizvajale med delovanjem. Znanstveniki so se zato odpravili na lov za novimi bolj prakti\xc4\x8dnimi elementi, ki bi nadomestili elektronke. Veliko so obetali ,v tistem \xc4\x8dasu relativno slabo raziskani, polprevodni\xc5\xa1ki elementi. Ti so kot prvi nadomestili vakumsko diodo, okoli leta 1906 so znanstveniki, ki so delali na podro\xc4\x8dju radija odkrili kristalni detektor znan tudi kot Cat's-wisker detektor. \xc5\xa0lo je za preprost polprevodni\xc5\xa1ki spoj med kovino in polprevodni\xc5\xa1kim kristalom (schottkyjev spoj), ki je usmerjal tok \xc4\x8dez element. V bistvu je bila to prva polprevodni\xc5\xa1ka dioda, ki je omogo\xc4\x8dala iz nosilnega radijskega signala izlu\xc5\xa1\xc4\x8diti avdio signal. Od diode do tranzistorja pa je le kratek korak. Vendar takrat temu ni bilo tako, \xc4\x8deprav so kristalne detektorje uporabljal vse od njihovega odkritja pa do odkritja sodobnega tranzistorja so se zaradi svoje zahtevne izdelave in uporabe izkazali kot slepa ulica za nadaljnji razvoj_NEWLINE_Znanstveniki so iskali naprej, leta 1925 je fizik Julius Edger Lilienfild v Kanadi vlo\xc5\xbeil patent za tranzistor na poljski pojav. Zadeva je ostala le pri patentu saj se je izkazalo, da je bila ideja Lilienfilda dale\xc4\x8d pred svojim \xc4\x8dasom. Podoben patent je leta 1934 vlo\xc5\xbeil tudi Nemec Oskar Heil, vendar tudi njegova ideja \xc5\xa1e lep \xc4\x8das ni za\xc5\xbeivela. Velik napredek na podro\xc4\x8dju fizike, kemije in elektronike sta nepri\xc4\x8dakovano povzro\xc4\x8dili druga svetovna vojna in hladna vojna saj je ameri\xc5\xa1ka vojska potrebovala nove materiale in opremo za razvoj katere je namenjala ogromna finan\xc4\x8dna sredstva, ki so posledi\xc4\x8dno vplivala tudi na razvoj tranzistorja._NEWLINE_Leta 1947 se je skupina znanstvenikov, John Bardeen, William Shockley in Walter Brattain, v Bellovih laboratorijih lotila enkrat za vselej raziskati naravo elektronov v spoju med kovino in polprevodnikom. Med eksperimentiranjem s polprevodni\xc5\xa1kimi elementi so na kristal germanija pritrdili dve zlati konici ter skoznju spotili razli\xc4\x8dne elektri\xc4\x8dne signale. Na presene\xc4\x8denje vseh so se signali na izhodu oja\xc4\x8dali, kar je pomenilo da je izhodni signal ve\xc4\x8dji od vhodnega. Vodja skupine Shockley je v tem odkritju videl velik potencial zato je ukaza \xc5\xa1e podrobnej\xc5\xa1e raziskave, ki so trajale \xc5\xa1e naslednjega pol leta. Da je izum \xc5\xa1e kako uporaben so dokazali z izdelavo oja\xc4\x8devalnika, ki prvi\xc4\x8d v zgodovini ni potreboval elektronk in zamudnega ogrevanja ob vklopu. Ime tranzistor je skoval John R. Pierce, ki je prav tako delal v Bellovih laboratorijih in je nadzoroval skupino, ki jo odkrila tranzistor._NEWLINE_Leta 1956 so John Bardeen, William Shockley in Walter Brattain za raziskave na podro\xc4\x8dju polprevodni\xc5\xa1kih elementov in odkritje t. i. tranzistorskega pojava, dobili Nobelovo nagrado za fiziko. V letih, ki so sledila izumu, so za\xc4\x8deli tranzistorji vztrajno izpodrivati elektronke, ki so v trenutku izuma tranzistorja postale zastarele. Zaradi na\xc4\x8dina delovanja in velikosti tranzistorja so elektri\xc4\x8dna vezja lahko postala manj\xc5\xa1a in hitrej\xc5\xa1a. \xc4\x8ce so \xc5\xbeeleli razvijalci novih vezij hitrost teh \xc5\xa1e pove\xc4\x8dati so morali zmanj\xc5\xa1ati vezje in stisniti tranzistorje in ostale elemente bolj skupaj pritem pa so tr\xc4\x8dili v samo konstrukcijo tranzistorja, ki je takrat deloval kot samostojen element. Problem sta konec petdesetih let re\xc5\xa1ila Jack Kilby raziskovalec pri Texas Instruments in Robert Noyce raziskovalec pri Fairchild Camera z metodo pri kateri sta na majhno plo\xc5\xa1\xc4\x8dico natisnila celotno elektri\xc4\x8dno vezje. S tem se je rodilo integrirano vezje na katerem se je nahajalo po ve\xc4\x8d sto tranzistorjev in ostalih elektri\xc4\x8dnih elementov. Z razvojem tehnologije seje velikost tranzistorjev manj\xc5\xa1ala kar je pomenilo, da je na integrirano vezje enake velikosti pri\xc5\xa1lo ve\xc4\x8d deset tiso\xc4\x8d tranzistorjev ve\xc4\x8d kakor desetletje pred tem. \xc5\xa0tevilo tranzistorjev na integriranem vezju pa se podvoji vsako leto in pol, o tem govori t. i. Moorov zakon. Danes je tranzistor nenadomestljiv elektronski element v skoraj vseh elektronskih napravah.\n_START_SECTION_\nDelovanje\n_START_PARAGRAPH_\nTranzistor deluje kot nekak\xc5\xa1en elektri\xc4\x8dni ventil, ki uravnava pretok elektri\xc4\x8dnih signalov skozi elektri\xc4\x8dno vezje. Obstaja ve\xc4\x8d tipov tranzistorjev, najbolj pogost je bipolarni tranzistor, ki je sestavljen iz treh plasti polprevodnika: vhodne plasti (E emitor), nadzorne plasti (B baza) in izhodne plasti (C kolektor). Te plasti tvorijo nekak\xc5\xa1en sendvi\xc4\x8d in so lahko tipa n (negativna) ali tipa p (pozitivna). Ker so plasti tri obstajata dve osnovni konfiguraciji tranzistorja: npn in pnp. Zaporedje plasti ima klju\xc4\x8dno vlogo pri na\xc4\x8dinu delovanja tranzistorja. Najbolj pogosto se uporablja konfiguracija npn. \xc4\x8ce pri tej konfiguraciji na vhod dovedemo tok elektronov bodo ti stekli \xc4\x8dez negativno vhodno plast v pozitivno kontrolno plast kjer bodo zapolnili proste vrzeli v polprevodniku, ko bodo te vrzeli zapolnjene bo tok skozi tranzistor nehal te\xc4\x8di. \xc4\x8ce pa v kontrolno plast dovedemo majhen pozitivni tok bo ta v polprevodniku ustvaril nove vrzeli. Elektroni bodo te vrzeli poizku\xc5\xa1ali zapolniti in tako bo skozi tranzistor med vhodno, kontrolno in izhodno plastjo stekel tok. Ker je tok, ki ga dovajamo v kontrolno plast veliko manj\xc5\xa1i od toka med vhodno in izhodno plastjo je tranzistor idealen element za oja\xc4\x8danje elektri\xc4\x8dnih signalov. S tem ko kontroliramo signale v kontrolni plasti nadziramo tudi signale med vhodno in izhodno plastjo kar pomeni, da je tranzistor tudi zelo uporaben kot stikalo.\n_START_SECTION_\nTranzistor kot stikalo\n_START_PARAGRAPH_\nUporaba tranzistorja kot stikala je ena izmed dveh glavnih na\xc4\x8dinov uporabe tega elektri\xc4\x8dnega elementa. Element se uporablja tako na podro\xc4\x8dju visokih mo\xc4\x8di kot so napajalniki ali polprevodni\xc5\xa1ka stikala kot tudi na podro\xc4\x8dju nizkih mo\xc4\x8di kot so npr. logi\xc4\x8dna vrata, ki so danes osnova \xc5\xbee skoraj vseh elektri\xc4\x8dnih vezij._NEWLINE_Na desni sliki vidimo preprosto elektri\xc4\x8dno vezje kjer je tranzistor uporabljen kot stikalo. V tem primeru tranzistor vklaplja in izklaplja \xc5\xbearnico. Klju\xc4\x8dno vlogo v vezju imata stikalo in upor na bazi tranzistorja. Ko stikalo sklenemo skozi upor na bazi ste\xc4\x8de tok, ta tok pa nato preko baze tranzistorja regulira tok med emitorjem in kolektorjem, ki vklopi ali izklopi \xc5\xbearnico. Ker so \xc5\xbearnice lahko velikih mo\xc4\x8di za svoje delovanje pa lahko v tem primeru porabijo velike tokove lahko \xc5\xbee z majhnim tokom na bazi tranzistorja reguliramo velik tok med emitorjem in kolektorjem. Kak\xc5\xa1ne tokove lahko reguliramo s tranzistorjem je odvisno od tipa tranzistorja._NEWLINE_Delovanje tranzistorja kot stikalo je na podro\xc4\x8dju digitalne elektronike pomenilo pravo revolucijo. Saj lahko z uravnavanjem napetostnih nivojev na vhodu dose\xc5\xbeemo, da je ta lahko vklopljen ali izklopljen oz. v stanju 1 ali pa v stanju 0. To sta pa tudi edini dve pomembni informaciji v digitalnem svetu.\n_START_SECTION_\nTranzistor kot oja\xc4\x8devalnik\n_START_PARAGRAPH_\nUporaba tranzistorja kot oja\xc4\x8devalnika je ena izmed dveh glavnih na\xc4\x8dinov uporabe tranzistorja. Najbolj preprosta in pogosta je vezava s skupnim emitorjem, ki jo vidimo na sliki. Vezje je tako zasnovano, da majhna sprememba napetosti na vhodu ( Vin) povzro\xc4\x8di veliko spremembo napetosti na izhodu (Vout) oz. signal se oja\xc4\x8da. Kot vhod slu\xc5\xbei baza tranzistorja kot izhod pa kolektor. Upori v vezju dolo\xc4\x8dajo kak\xc5\xa1no oja\xc4\x8danje bo imel tranzistor, kondenzatorja na vhodu in izhodu prepre\xc4\x8dujeta, da bi v vezje pri\xc5\xa1la DC napetost (enosmerna napetost), namen kondenzatorja na emeitorju pa je izbolj\xc5\xa1anje oja\xc4\x8danja AC signalov (izmeni\xc4\x8dnih signalov). Opisani oja\xc4\x8devalnik bi se dalo uporabiti za oja\xc4\x8danje signala mikrofona, obstaja pa \xc5\xa1e cela kopica oja\xc4\x8devalnikov v razli\xc4\x8dnih konfiguracijah z enim ali ve\xc4\x8d tranzistorji. Konfiguracija je odvisna od namena ter od kompleksnosti naprave._NEWLINE_Oja\xc4\x8devalniki imajo danes \xc5\xa1iroko spekter uporabe, uporabljajo se v skoraj vseh elektri\xc4\x8dnih napravah. Klasi\xc4\x8den vsakdanji primer je uporaba v radiu, mobilnih telefonih, televiziji, radijskih komunikacijah , pri procesiranju signalov, itd. .\n_START_SECTION_\nBipolarni tranzistorji\n_START_PARAGRAPH_\nJe najpogostej\xc5\xa1i tip tranzistorja, odkrit je bil leta 1947 v Bellovih laboratorijih. Sestavljen je iz dveh pn spojev v kombinaciji npn ali pnp pri \xc4\x8demer pri \xc4\x8demer p predstavlja pozitivni tip polprevodnika n pa negativni tip polprevodnika. Zaporedje plasti je pomembno pri na\xc4\x8dinu delovanja tranzistorja. Na vsako polprevodni\xc5\xa1ko plast je pritrjen po en priklju\xc4\x8dek. Te se imenujejo emitor (E), baza (B), in kolektor (C). Tranzistor je izdelan na plo\xc5\xa1\xc4\x8dici polprevodnika, ki je nato vstavljen v plasti\xc4\x8dno ali kovinsko ohi\xc5\xa1je. Iz tranzistorja molijo tri priklju\xc4\x8dne sponke (emitor, baza in kolektor). Ohi\xc5\xa1je tranzistorja je odvisno od njegove uporabe. Tranzistorji, ki delujejo na vi\xc5\xa1jih mo\xc4\x8deh imajo ve\xc4\x8dja kovinska ohi\xc5\xa1ja na katera je mogo\xc4\x8de pritrditi hladilne elemente hkrati pa sami delujejo kot hladilni element. Tranzistorji za manj\xc5\xa1e mo\xc4\x8di se nahajajo v manj\xc5\xa1ih ohi\xc5\xa1ji, ki so lahko plasti\xc4\x8dna ali kovinska._NEWLINE_Bipolarni tranzistorje najpogosteje uporabljamo kot oja\xc4\x8devalnike ali kot stikala. V prvem primeru so ti sposobni oja\xc4\x8dati majhne spremembe toka na vhodu, zato pravimo da so to aktivni elementi. Kot stikala pa jih najpogosteje najdemo v digitalni tehniki saj lahko z napetostnimi nivoji na vhodu tranzistorja tega odpiramo ali zapiramo. Pri tovrstnih tranzistorjih je pomembna hitrost saj se mora tranzistor \xc4\x8dim prej odpreti ali zapreti oz. preiti iz stanja 0 v stanje 1 in obratno.\n_START_SECTION_\nDelovanje\n_START_PARAGRAPH_\nTranzistor je sestavljen iz dveh pn spojev v kombinaciji npn (obstaja tudi kombinacija pnp kjer je proces med elektroni in vrzelmi obrnjen), ki ju lahko priklju\xc4\x8dimo v prevodni ali zaporni smeri. Prvi spoj je med emitorjem in bazo (emitorski spoj) drugi pa med kolektorjem in bazo (kolektorski spoj). Tranzistor je odprt oz. prevaja \xc4\x8de je emitorski spoj priklju\xc4\x8den v prevodni smeri kolektorski pa v zaporni smeri. Ko na emitorski spoj priklopimo napetost Ube (napetost med emitorjem in bazo) ta povzro\xc4\x8di da za\xc4\x8dnejo elektroni in emitorja prehajat v bazo, vrzeli (pozitivni nosilci) pa iz baze v emitor. Takrat skozi emitor ste\xc4\x8de t. i. emitorski tok Ie. \xc5\xa0tevilo vrzeli v bazi je omejeno z dodajanjem primesi polprevodniku zato je vrzeli dosti manj kot elektronov, ki prihajajo iz emitorja v bazo. Bazo tako preplavijo elektroni, ki pa ne ste\xc4\x8dejo v bazo zaradi zaporne napetosti Ucb_NEWLINE_Med kolektorjem in bazo je tako zaporna napetost Ucb, ki prepre\xc4\x8duje, da bi elektroni iz kolektorja stekli v bazo, vrzeli pa iz baze v kolektor. Kolektor je na bolj pozitivnem potencialu kot baza zato bolj privla\xc4\x8di elektrone iz baze, ki so tja pri\xc5\xa1li iz emitorja. Ker je emitorski spoj prevodno polariziran priteka v bazo veliko elektronov, zaradi zaporne napetosti med kolektorjem in bazo te ne morejo nadaljevati pot v bazo ampak nadaljujejo pot v kolektor in tako povzro\xc4\x8dijo kolektorski tok Ic. Ta situacija je mo\xc5\xbena le \xc4\x8de je baza tanka saj bi se v nasprotnem primeru ve\xc4\x8dina elektronov zapolnila vrzeli v bazi in tok nebi stekel. Ker pa je tudi v tanki bazi nekaj vrzeli se te rekombinirajo z elektroni in tako ustvarijo majhen bazni tok Ib.\n_START_SECTION_\nOhi\xc5\xa1je\n_START_PARAGRAPH_\nTranzistorji so zapakirani v razli\xc4\x8dna ohi\xc5\xa1ja. Ta so lahko izdelana iz kovine, plastike, keramike in stekla. Uporaba material je odvisna od tipa tranzistorja in njegove uporabe. Pri velikosti ohi\xc5\xa1ja in materialu iz katerega je ohi\xc5\xa1je veliko vlogo igrata mo\xc4\x8d tranzistorja in frekvenca pri kateri ta deluje. Tako imajo tranzistorji, ki delujejo pri velikih mo\xc4\x8deh ve\xc4\x8dja ohi\xc5\xa1ja iz kovine, ki delujejo kot hladilnik, medtem ko imajo tranzistorji, ki delujejo pri visokih frekvencah majhna ohi\xc5\xa1ja saj so tudi sami majhni, pri teh toplota ne igra tako velike vloge. Ne glede na to, kako ohi\xc5\xa1je tranzistor uporablja so vsa ohi\xc5\xa1ja standardizirana, kar pa ne velja za funkcijo tranzistorja, saj lahko tranzistorji v podobnih ohi\xc5\xa1jih opravljajo popolnoma drugo funkcijo. Kako funkcijo ima tranzistor podaja njegova oznaka, oznake se razlikujejo od proizvajalca do proizvajalca, ki podrobnej\xc5\xa1e podatke o tranzistorjih in na\xc4\x8dinu delovanja podajajo v katalogih._NEWLINE_Glede na na\xc4\x8din uporabe lo\xc4\x8dimo dva tipa tranzistorjev. Prvi tip ima nogice, ki nam omogo\xc4\x8dajo pritrditev na vezje skozi luknje na vezju (through-hole ali leaded). Drugi tip pa so tranzistorji, ki se na vezje pritrdijo povr\xc5\xa1insko in so znani tudi kot elementi SMD (surface mount device). Prvi so po navadi namenjeni ve\xc4\x8djim mo\xc4\x8dem zaradi \xc4\x8desar so tudi ve\xc4\x8djih dimenzij in se na vezja vgrajujejo ro\xc4\x8dno ali strojno saj dostikrat potrebujejo hladilnike, medtem ko so SMD elementi majhni in se praviloma vgrajujejo strojno."