Nemški tranzistorji: pregled, značilnosti, pregledi. Glasbeni tranzistorji

Nemški tranzistorji so v prvem desetletju polprevodniške elektronike doživeli obdobje razcveta, preden so jih v veliki meri nadomestili silicijevi ultra visokofrekvenčni aparati. V članku bomo razpravljali, zakaj je prvi tip tranzistorjev v glasbeni industriji še vedno pomemben element in je zelo pomemben za poznavalce dobrega zvoka.

Izvor elementa

germanija so odkrili Clemens in Winkler v nemškem mestu Freiberg leta 1886. Obstoj tega elementa je predvidel Mendeleev, ki je vnaprej določil svojo atomsko težo, enako 71 in gostoto 55 g /cm3. V začetku jeseni 1885 je rudar, ki je delal v rudniku srebra Chemmsulfurista pri Freibergu, naletel na nenavadno rudo. Prenesena je bila Albine Weisbach iz bližnje rudarske akademije, ki je potrdila, da gre za nov mineral. V zameno je svojega kolega iz Winklerja prosil, naj analizira ekstrakcijo. Winkler je ugotovil, da je v najdenem kemijskem elementu 75% srebra, 18% žvepla, sestava preostalih 7% količine odkritij, ki jih znanstvenik ni mogel določiti.


Do februarja 1886 je spoznal, da je ta novi kovinski element. Ko so bile njegove lastnosti preizkušene, je postalo jasno, da gre za manjkajoči element Mendelejeve mize, ki se nahaja pod silicijem. Mineral, iz katerega izvira, je znan kot argygidite - Ag 8 GeS 6. Po več desetletjih bo ta element deloval kot osnova za germanijeve tranzistorje zazvok

Germanij

Konec XIX. Stoletja je nemški kemik najprej izoliral in identificiral nemškega kemika Clemensa Winklerja. Ta material, imenovan v čast domovine Winklerja, se že dolgo šteje za nizko prevodno kovino. Ta izjava je bila revidirana med drugo svetovno vojno, saj so bile takrat odkrite lastnosti polprevodnikov v Nemčiji. Instrumenti, ki so sestavljeni iz Nemčije, zelo razširjeni v povojnih letih. V tem času je bilo potrebno zadovoljiti potrebo po proizvodnji germanijskih tranzistorjev in podobnih naprav. Tako se je proizvodnja nemčije v ZDA povečala s nekaj sto kilogramov leta 1946 na 45 ton do leta 1960.


Kronika

Zgodovina nastajanja tranzistorjev se je začela leta 1947 iz podjetja Bell Laboratories, ki se nahaja v New Jerseyju. Proces je vključeval tri briljantne ameriške fizike: John Bardeen (1908-1991), Walter Brotherne (1902-1987) in William Shockley (1910-1989). Ekipa, ki jo je vodil Shockley, je poskušala razviti novo vrsto ojačevalnika za ameriški telefonski sistem, toda tisto, kar so izumili, je bilo veliko bolj zanimivo. Bardeen in Brotherne sta v torek, 16. decembra 1947, zgradila prvi tranzistor. Znan je kot tranzistor od točke do točke. Shockley je trdo delal na projektu, zato ni presenetljivo, da je bil razburjen in jezen, ker je bil zavrnjen. Kmalu je sam oblikoval teorijo tranzistorskega tranzistorja. Ta naprava prek številnih parametrov presega tranzistor od točke do točke.

Pojav novega sveta

Medtem ko je Bardeen vrgel Bell Labs,Da bi postal akademik (nadaljeval študij germanija tranzistorjev in superprevodnikov na Univerzi v Illinoisu), je Brattain delal nekaj časa, nato pa je šel v pedagogiko. Shockley je ustanovil lastno podjetje za proizvodnjo tranzistorjev in ustvaril edinstveno mesto - Silicijsko dolino. To je uspešno okrožje v Kaliforniji okrog Palo Alta, kjer so velike elektronske korporacije. Dva od njegovih zaposlenih, Robert Nois in Gordon Moore, sta ustanovila Intel, največjega proizvajalca čipov na svetu.
Bardeen, Brotherne in Shockley so se na kratko ponovno združili leta 1956: za svoje odkritje so prejeli najvišjo znanstveno nagrado na svetu - Nobelovo nagrado za fiziko.

Patentno pravo

Prvotna zasnova tranzistorja od točke do točke je opisana v ameriškem patentu Johna Bardeya in Walterja Brattaina, registriranega junija 1948 (približno šest mesecev po prvem odkritju). Patent je bil izdan 3. oktobra 1950. Preprost PN-tranzistor je imel tanko zgornjo plast germanija P-tipa (rumeno) in spodnjo plast germanija N-ja (oranžno). Nemški tranzistor je imel tri kontakte: emiter (E, rdeč), zbiralnik (C, modro) in podnožje (G, zeleno).

S preprostimi besedami

Načelo delovanja ojačevalnika zvoka na tranzistorjih bo postalo jasnejše, če izvedemo analogijo z načelom delovanja vodovodne pipe: radiator je cevovod, zbiralec je žerjav. Ta primerjava pomaga razložiti, kako deluje tranzistor. Predstavljajte si, da je tranzistor pipe. Električni tok deluje kot voda. Tranzistorima tri kontakte: osnovo, kolektor in oddajnik. Podnožje deluje kot ročaj žerjava, zbiralnik, kot je voda, ki se dovaja v žerjav, in radiator - kot luknja, iz katere izteka voda. Rahlo obračanje ročaja žerjava, lahko zadržite močan pretok vode. Če rahlo obrnete ročico, se bo pretok vode znatno povečal. Če je ročica žerjava popolnoma zaprta, voda ne teče. Če gumb obrnete do konca, se bo voda hitreje stopila.

Načelo delovanja

Kot smo že omenili, so germanijski tranzistorji vezja, ki temeljijo na treh stikih: oddajnik (E), kolektor (C) in osnova (B). Osnova nadzoruje tok od kolektorja do oddajnika. Tok, ki teče iz kolektorja v oddajnik, je sorazmeren s tokom bazne postaje. Tok oddajnika ali osnovni tok je hFE. Ta namestitev uporablja upor kolektorja (RI). Če tok Ic teče skozi RI, se na tem uporu tvori napetost, ki je enaka produktu Ic x RI. To pomeni, da je napetost tranzistorja enaka: E2 - (RI x Ic). Ic je približno Ie, torej, če je IE = hFE x IB, je Ic prav tako enak hFE x IB. Posledično je po zamenjavi napetost na tranzistorjih (E) E2 (RI x le x hFE).

Funkcije

Ojačevalnik zvoka na tranzistorjih temelji na funkcijah ojačanja in preklapljanja. Če gledamo kot na primer radia, so signali, ki jih radio prejme iz ozračja, zelo šibki. Radio poveča te signale prek izhodov zvočnika. To je funkcija "pridobivanja". Na primer, germanijev tranzistor gt806 je namenjen uporabi v impulznih napravah, pretvornikih ter stabilizatorjih toka in napetosti.

Pri analognem radiju bo preprosto ojačanje signala povzročilo predvajanje zvoka. Pri digitalnih napravah pa je treba spremeniti obliko vhodnega signala. Za digitalno napravo, kot je računalnik ali MP3 predvajalnik, mora tranzistor preklopiti stanje signala na 0 ali 1. To je "preklopna funkcija". Lahko najdete bolj kompleksne komponente, imenovane tranzistorji. Jezik integriranih vezij iz infiltracije tekočega silicija.

Sovjetska "silicijska dolina"

V času Sovjetske zveze, v zgodnjih šestdesetih letih, je mesto Zelenograd postalo mostišče za organizacijo svojega centra za mikroelektroniko. Sovjetski inženir Shchigol FA je razvil tranzistor 2T312 in njegov analogni 2T319, ki je kasneje postal glavna sestavina hibridnih verig. Prav ta človek je postavil temelje za sproščanje tranzistorjev germanija v ZSSR. Leta 1964 je obrat Angstrom, ki temelji na Raziskovalnem inštitutu za precizne tehnologije, ustvaril prvi integralni čip IC-Path z 20 elementi na kristalu, ki opravlja nalogo niza tranzistorjev z uporovnimi spojinami. Obenem se je pojavila še ena tehnologija: začeli so se prvi ploskovni tranzistorji "Ploshina". Leta 1966 je na Pulsarjevem znanstveno-raziskovalnem inštitutu začela delovati prva eksperimentalna postaja za proizvodnjo ravnih integriranih vezij. V NIIME je skupina dr. Valieva pričela s proizvodnjo linearnih uporov z logičnimi integriranimi vezji.
Leta 1968 je Pulsar Research Institute naredil prvi del tankoslojnih hibridnih IC z ravnimTranzistorji z odprtimi okvirji KD910 KD911 KT318, namenjeni za komunikacijo, televizijo, oddajanje. Linearni oddajniki z digitalnimi množičnimi mediji (tip 155) so bili razviti na Raziskovalnem inštitutu IEE. Leta 1969 je sovjetski fizik JV Alfiorov odkril svetovno teorijo o kontroli elektronov in svetlobnega toka v heterostrukturah na osnovi arzenid-galijevega sistema.

Preteklost proti prihodnosti

Osnova prvih serijskih tranzistorjev je bil germanij. Nemčija N-tipa P-tipa je bila združena in tvorila tranzistor. Ameriško podjetje Fairchild Semiconductor je v šestdesetih letih izumilo planarni proces. Pri izdelavi tranzistorjev z izboljšanimi ponovljivostnimi značilnostmi v industrijskem merilu smo uporabili silicij in fotolitografijo. To je pripeljalo do zamisli o integriranih vezjih. Pomembne razlike med tranzistorji iz germanija in silicija so naslednje:
  • silicijevi tranzistorji so veliko cenejši;
  • Silicijevi tranzistor ima mejno napetost 07 V, medtem ko je germanij 03;
  • silicij prenese temperaturo okoli 200 ° C, germanij - 85 ° C;
  • odvodni tok silicija se meri v nA, za Nemčijo - mA;
  • PIV Si večji od Ge;
  • Ge lahko zazna majhne spremembe v signalih, zato so zaradi visoke občutljivosti najbolj "glasbeni" tranzistorji.
  • Avdio

    Za pridobitev visokokakovostnega zvoka na analogni avdio opremi je treba določiti. Kaj izbrati: moderna integrirana vezja (IC) ali ULF na germanijevih tranzistorjih? VV prvih dneh pojava tranzistorja so se znanstveniki in inženirji prepirali o materialu, ki bo osnova za delo naprav. Eden od elementov periodnega sistema je dirigent, drugi pa izolatorji. Toda nekateri elementi imajo zanimivo lastnost, ki jim omogoča, da se imenujejo polprevodniki. Silicon je polprevodnik in se uporablja v skoraj vseh tranzistorjih in integriranih vezjih, ki jih izdelujemo danes. Toda preden se je silicij uporabil kot primeren material za izdelavo tranzistorja, ga je nadomestil germanij. Prednost silicija v primerjavi z germanijem je bila predvsem posledica večjega dobička, ki ga je bilo mogoče doseči. Čeprav imajo germanijevi tranzistorji različnih proizvajalcev pogosto različne značilnosti, velja, da nekateri tipi dajejo topel, nasičen in dinamičen zvok. Zvoki se lahko gibljejo od ostrega in neenakomernega do utišanega in enakega vmesnemu med njimi. Nedvomno si tak tranzistor zasluži nadaljnjo študijo kot ojačevalnik.

    Nasveti za ukrepanje

    Nakup radijskih delov je proces, v katerem lahko najdete vse, kar potrebujete za svoje delo. Kaj pravijo strokovnjaki? Po mnenju mnogih radioamaterjev in poznavalcev kakovostnega zvoka so največji glasbeni tranzistorji priznani seriji P605 KT602 KT908. Za stabilizatorje je bolje uporabiti serijo blagovnih znamk AD148 AD162 Siemens, Philips, Telefunken. Sodeč po ocenah najmočnejših od germanijskih tranzistorjev - GT-806 je zmagal v primerjavi s serijo P605, vendar je frekvenca tonata prednost je najboljša za slednjo. Pozornost je treba posvetiti tipom CT851 in KT850 ter poljskemu tranzistorju KP904. Ni priporočljivo uporabiti tipov P210 in ASY21, saj imajo dejansko slabe zvočne lastnosti.

    Kitare

    Čeprav imajo germanijski tranzistorji različnih blagovnih znamk različne značilnosti, se lahko vsi uporabijo za ustvarjanje dinamičnega, bolj nasičenega in prijetnega zvoka. Lahko pomagajo spremeniti zvok kitare v širokem razponu tonov, vključno z intenzivnimi, utišanimi, ostrimi, bolj enakopravnimi ali kombinacijo njih. V nekaterih napravah se pogosto uporabljajo za dodajanje velike kitarske glasbe igri, izjemno otipljiv in mehak zvok. Kaj je pomembna pomanjkljivost pri tranzistorjih iz germanija? Seveda, njihovo nepredvidljivo obnašanje. Po mnenju strokovnjakov, bo treba izvesti ogromen nakup radijskih komponent, to je, da kupite na stotine tranzistorjev, tako da po večkratnem testiranju poiščete primerne za sebe. To pomanjkljivost je odkril studijski inženir in glasbenik Zakari Vex pri iskanju starih blokov za zvočne učinke. Vex je začel ustvarjati bloke za efekte za kitare Fuzz, da bi zvok kitarske glasbe čist z združevanjem originalnih blokov Fuzz v določenem razmerju. Uporabil je te tranzistorje, ne da bi preveril njihov potencial, da bi dobil najboljšo kombinacijo in se zanašal samo na srečo. Zato je bil zaradi neustreznega zvoka prisiljen opustiti nekatere tranzistorje in začel proizvajati dobre bloke Fuzija s germanijem.tranzistorjev v vaši tovarni.

    Sorodne publikacije