ทรานซิสเตอร์ย้อนกลับคืออะไรและทำงานอย่างไร

ในโลกที่เหมือนกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีหน่วยประมวลผลและความทรงจำซึ่งประกอบไปด้วยองค์ประกอบนับสิบหลายร้อยและหลายพันล้านชิ้นภายในนั้นเป็นที่น่าแปลกใจว่าหนึ่งในนวัตกรรมในอนาคตนั้นมาจากองค์ประกอบที่ง่ายที่สุดที่ประกอบเป็นชิปที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน แต่โลกไม่ใช่สิ่งที่ซับซ้อน แต่ความซับซ้อนนั้นสร้างขึ้นจากสิ่งง่ายๆ

การกำหนดช่วงเวลา

การขอ trancitor ของ ข้อเสนอมาจากความคิดของ Sungsik Lee จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติปูซานในเกาหลีใต้ แต่ก่อนอื่นเพื่อให้เข้าใจว่าทรานซิสเตอร์คืออะไรเราต้องอธิบายว่าทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไร

ทรานซิสเตอร์มีเอาต์พุตที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ซึ่งหมายความว่าในทรานซิสเตอร์เราสามารถสร้างกระแสได้สองประเภทและเป็นเหตุผลว่าทำไมคอมพิวเตอร์จึงทำงานในรูปแบบไบนารีโดยมีตัวและเลขศูนย์

แต่แน่นอนว่าไม่มีอุปกรณ์ใดที่ทำหน้าที่ทำกระบวนการย้อนกลับซึ่งเราสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าได้ นั่นคือสิ่งที่เราจะเรียกว่าตัวเก็บประจุแบบแปรผันซึ่งเราสามารถแปลเป็นชั่วคราวได้ สาเหตุของชื่อนี้คือ while ทรานซิสเตอร์ มาจากมิติภาษาอังกฤษของ โอน + ตัวต้านทาน , ทรานซิเตอร์ จะมาจากการรวมคำ โอน + คาปาซิเตอร์ (ตัวเก็บประจุในภาษาสเปน).

ประโยชน์ของชั่วคราว

แนวคิดนี้ไม่ใช่ใครอื่นนอกจากการรวมทรานซิสเตอร์เป็นเครื่องส่งสัญญาณเพื่อที่จะ ลดความซับซ้อนของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยวิธีนี้เนื่องจากการใช้เครื่องส่งสัญญาณช่วยให้การสร้างง่ายขึ้น โครงสร้าง ภายในวงจรอิเล็กทรอนิกส์และเราไม่สามารถลืมได้ว่าโปรเซสเซอร์เป็นประเภทที่เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์อย่างแม่นยำแม้ว่าจะมีความซับซ้อนสูงก็ตาม

ตัวอย่างเช่นสามารถใช้เพื่อสร้างแอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าซึ่งเป็นส่วนที่พบได้บ่อยมากซึ่งต้องใช้ทรานซิสเตอร์สี่ตัวและต้องการทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียวและทรานซิสเตอร์หนึ่งตัว

นั่นหมายความว่าวงจรที่สร้างขึ้นจากการรวมกันของทรานซิสเตอร์และทรานซิสเตอร์จะครอบครอง พื้นที่ทางกายภาพน้อยลง มากกว่าที่สร้างจากทรานซิสเตอร์เพียงอย่างเดียวเหมือนเดิมและด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะบรรลุ ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น เนื่องจากระยะทางที่จะมีมากกว่าอิเล็กตรอนที่วิ่งอยู่จะน้อยลง

ในขณะนี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าแนวคิดบนกระดาษดังนั้นเราจึงไม่สามารถพูดได้ว่าเมื่อใดที่เราจะได้เห็นมันถูกนำไปใช้ในฮาร์ดแวร์ที่เราจัดการในแต่ละวัน แต่หวังว่ามันจะไม่เกิดขึ้นกับแนวคิดอื่นซึ่งเสนอในปี 1970 . ตั้งแต่ศตวรรษที่ 20 และเราไม่เห็นว่ามันเป็นจริงจนถึงยุค 2000

แบบอย่าง: Memristor

ในปีพ. ศ. 1971 Leon Chua วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์หนุ่มจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเริ่มทำงานเกี่ยวกับกรอบทางคณิตศาสตร์สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟซึ่งอาศัยความสัมพันธ์ระหว่างประจุกระแสและฟลักซ์แม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้า ฯลฯ และวิธีที่ปริมาณแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปเมื่ออิเล็กตรอนผ่านองค์ประกอบพื้นฐานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เช่นตัวเก็บประจุตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำ

ในกรอบอ้างอิงอิเล็กทรอนิกส์กระแสที่ผ่านตัวต้านทานจะสร้างแรงดันไฟฟ้าและจากแรงดันนั้นตัวเก็บประจุจะเก็บประจุจำนวนหนึ่งและกระแสที่ผ่านตัวเหนี่ยวนำจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก แต่ Chua สังเกตว่าความสัมพันธ์ขาดหายไป: ระหว่างประจุและฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งเขาได้อนุมานการมีอยู่ของ เมมริสเตอร์ .

เมมริสเตอร์เป็นเวลาหลายปีไม่มีอะไรมากไปกว่า สมมติฐาน บนกระดาษจนกระทั่งห้องปฏิบัติการของ Hewlett-Packard ประกาศว่าพวกเขาทำได้สำเร็จนั่นคือในปี 2004 และด้วย การสร้างทางกายภาพของ memristor พวกเขา ได้สร้างอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลโดยไม่ต้องใช้พลังงาน

หวังว่าทรานซิเตอร์จะไม่ต้องรอนาน