Njemački tranzistori doživjeli su razdoblje vrhunca tijekom prvog desetljeća poluvodičke elektronike prije nego što su uveliko zamijenjeni silicijskim ultra visokofrekventnim uređajima. U ovom ćemo članku razmotriti zašto se prvi tip tranzistora u glazbenoj industriji još uvijek smatra važnim elementom i od velikog je značaja za poznavatelje dobrog zvuka.
Podrijetlo elementa
germanija otkrili su Clemens i Winkler u njemačkom gradu Freibergu 1886. Postojanje ovog elementa predviđao je Mendeleev, koji je unaprijed utvrdio svoju atomsku težinu, jednaku 71 i gustoću od 55 g /cm3. Početkom jeseni 1885. rudar, koji je radio u rudniku srebra Chemmsulfurista blizu Freiberga, naišao je na neobičnu rudu. Prenesena je Albine Weisbach iz obližnje Rudarske akademije, koja je potvrdila da je riječ o novom mineralu. On je pak zamolio svog kolegu iz Winklera da analizira vađenje. Winkler je utvrdio da unutar pronađenog kemijskog elementa 75% srebra, 18% sumpora, sastav preostalih 7% količine otkrića koje znanstvenik nije mogao odrediti.
Do veljače 1886. shvatio je da je to novi element nalik metalu. Kada su ispitana njegova svojstva, postalo je jasno da se radi o elementu koji nedostaje Mendelejevoj tablici, koja se nalazi ispod silikona. Mineral iz kojeg potječe poznat je kao argygidit - Ag 8 GeS 6. Nakon nekoliko desetljeća, taj će element djelovati kao osnova njemačkih tranzistora zazvuk
Germanij
Krajem XIX stoljeća njemački je prvi izoliran i identificiran od strane njemačkog kemičara Clemensa Winklera. Ovaj materijal, nazvan u čast Winklerove domovine, već se dugo smatra metalom niske provodljivosti. Ta je tvrdnja revidirana tijekom Drugog svjetskog rata, jer su u to vrijeme otkrivena poluvodička svojstva Njemačke. Instrumenti koji se sastoje od Njemačke, široko rasprostranjeni u poslijeratnim godinama. U to je vrijeme bilo potrebno zadovoljiti potrebu za proizvodnjom germanijskih tranzistora i sličnih uređaja. Tako je proizvodnja u Njemačkoj porasla s nekoliko stotina kilograma u 1946. na 45 tona do 1960. godine.
Kronika
Povijest stvaranja tranzistora počinje 1947. godine od tvrtke Bell Laboratories, koja se nalazi u New Jerseyu. Proces je uključivao tri briljantna američka fizičara: John Bardeen (1908-1991), Walter Brotherne (1902-1987) i William Shockley (1910-1989). Tim pod vodstvom Shockleyja pokušavao je razviti novi tip pojačala za američki telefonski sustav, ali ono što su zapravo izmislili bilo je mnogo zanimljivije. Bardeen i Brotherne sagradili su prvi tranzistor u utorak, 16. prosinca 1947. godine. Poznat je kao tranzistor od točke do točke. Shockley je naporno radio na projektu, tako da nije iznenađujuće da je bio uzbuđen i ljut što je odbijen. Uskoro je i sam formirao teoriju tranzistorskog tranzistora. Ovaj uređaj preko mnogih parametara prelazi tranzistor od točke do točke.
Pojava novog svijeta
Dok je Bardeen bacio Bell Labs,Da bi postao akademik (nastavio je studirati tranzistore germanije i supravodiče na Sveučilištu Illinois), Brattain je neko vrijeme radio, a zatim otišao u pedagogiju. Shockley je osnovao vlastitu tvrtku za proizvodnju tranzistora i stvorio jedinstveno mjesto - Silicijsku dolinu. Ovo je napredna četvrt u Kaliforniji oko Palo Alta, gdje postoje velike elektroničke korporacije. Dvojica njegovih zaposlenika, Robert Nois i Gordon Moore, osnovali su Intel, najvećeg svjetskog proizvođača čipova.
Bardeen, Brotherne i Shockley nakratko su se ponovno okupili 1956. godine: za njihovo otkriće primili su najvišu znanstvenu nagradu na svijetu - Nobelovu nagradu za fiziku.
Patentni zakon
Izvorni dizajn tranzistora od točke do točke opisan je u američkom patentu Johna Bardeya i Waltera Brattaina, registriranog u lipnju 1948. (približno šest mjeseci nakon prvog otkrića). Patent je izdan 3. listopada 1950. godine. Jednostavan PN-tranzistor imao je tanak gornji sloj germanija P-tipa (žuti) i donji sloj germanija N-tipa (narančasta). Njemački tranzistori su imali tri kontakta: emiter (E, crveni), kolektor (C, plavi) i bazu (G, zeleno).
Jednostavnim riječima
Princip rada pojačala zvuka na tranzistorima postat će jasniji ako izvedemo analogiju s načelom rada slavine: radijator je cjevovod, a kolektor je dizalica. Ova usporedba pomaže objasniti kako radi tranzistor. Zamislite da je tranzistor slavina za slavinu. Električna struja djeluje kao voda. tranzistorima tri kontakta: bazu, kolektor i emiter. Baza funkcionira kao rukohvat dizalice, kolektor - poput vode koja se dovodi u dizalicu, a radijator - kao rupa iz koje voda izlazi. Blago okretanje ručke dizalice, možete obuzdati snažan protok vode. Ako lagano okrenete ručicu, brzina protoka vode će se značajno povećati. Ako je ručka dizalice potpuno zatvorena, voda neće teći. Ako okrenete gumb u potpunosti, voda će se brže topiti.
Načelo djelovanja
Kao što je već spomenuto, germanijski tranzistori - sklopovi, koji se temelje na tri kontakta: emiter (E), kolektor (C) i baza (B). Baza upravlja strujom od kolektora do emitera. Struja koja teče od kolektora do emitera proporcionalna je struji baze. Struja emitera, ili osnovna struja, je hFE. Ova instalacija koristi otpornik kolektora (RI). Ako struja Ic teče kroz RI, na tom će se otporniku stvoriti napon jednak proizvodu Ic x RI. To znači da je napon tranzistora jednak: E2 - (RI x Ic). Ic je približno Ie, tako da ako je IE = hFE x IB, Ic je jednako hFE x IB. Prema tome, nakon zamjene, napon na tranzistorima (E) je E2 (RI x le x hFE). Funkcije
Pojačalo zvuka na tranzistorima temelji se na funkcijama pojačanja i prebacivanja. Kada se gleda kao primjer radija, signali koje radio prima iz atmosfere su izuzetno slabi. Radio pojačava ove signale kroz izlaz zvučnika. To je funkcija "dobitka". Primjerice, germanijski tranzistor gt806 namijenjen je za uporabu u impulsnim uređajima, pretvaračima te stabilizatorima struje i napona.
Za analogni radio, jednostavno pojačavanje signala uzrokovat će reprodukciju zvučnika. Međutim, za digitalne uređaje treba promijeniti oblik ulaznog signala. Za digitalni uređaj kao što je računalo ili MP3 player, tranzistor mora prebaciti status signala na 0 ili 1. To je "funkcija prebacivanja" Možete pronaći složenije komponente nazvane tranzistori. Jezik integriranih krugova izrađenih od infiltracije tekućeg silicija.
Sovjetska "silicijska dolina"
U sovjetskim je vremenima, početkom 60-ih, grad Zelenograd postao mostok za organizaciju svog Centra za mikroelektroniku. Sovjetski inženjer Shchigol FA razvio je tranzistor 2T312 i njegov analogni 2T319 koji je kasnije postao glavna komponenta hibridnih lanaca. Upravo je taj čovjek postavio temelje za oslobađanje germanijskih tranzistora u SSSR-u. Tvornica Angstrom, utemeljena na istraživačkom institutu za precizne tehnologije, 1964. stvorila je prvi integralni IC-chip čip od 20 elemenata na kristalu koji obavlja zadaću skupa tranzistora s otpornim spojevima. Istodobno se pojavila i druga tehnologija: lansirane su prve ravne planarne tranzistore "Ploshina". Godine 1966. počela je s radom prva eksperimentalna postaja za proizvodnju ravnih integriranih krugova na Institutu za znanstvena istraživanja Pulsara. U NIIME-u, grupa dr. Valieva počela je proizvoditi linearne otpornike s logičkim integriranim sklopovima.
1968. Institut za istraživanje pulsara napravio je prvi dio tankoslojnih hibridnih IC s ravnimTranzistori s otvorenim okvirom tipova KD910 KD911 KT318 namijenjeni su za komunikaciju, televiziju, emitiranje. Linearni primopredajnici s digitalnim medijima za masovne medije (tip 155) razvijeni su na IEE Research Institute. Godine 1969. sovjetski fizičar Alfredov, JV, otkrio je svjetsku teoriju kontrole elektrona i svjetlosnog toka u heterostrukturama zasnovanim na sustavu arsenid-galij.
Prošlost u odnosu na budućnost
Osnova prvih serijskih tranzistora bio je germanij. Njemačka vrsta N-tipa N spojene su zajedno da bi tvorile tranzistor. Američka tvrtka Fairchild Semiconductor šezdesetih godina izumila je planarni proces. Ovdje su za proizvodnju tranzistora s poboljšanim reproduktivnim karakteristikama u industrijskom mjerilu korišteni silicij i fotolitografija. To je dovelo do ideje o integriranim sklopovima. Značajne razlike između njemačkih i silicijskih tranzistora su sljedeće:
silicijski tranzistori su mnogo jeftiniji; Silicijski tranzistor ima granični napon od 07 V, dok je germanij 03;silicij podnese temperaturu od oko 200 ° C, germanij - 85 ° C; struja curenja silicija se mjeri u nA, za njemačku mA; PIV Si veći od Ge; Ge može detektirati male promjene u signalima, te su zbog toga vrlo "glazbeni" tranzistori zbog visoke osjetljivosti. Audio
Za dobivanje visokokvalitetnog zvuka na analognoj audio opremi potrebno je odrediti. Što odabrati: moderni integrirani krugovi (IC) ili ULF-ovi na germanijevim tranzistorima? uPrvih dana pojavljivanja tranzistora znanstvenici i inženjeri raspravljali su o materijalu koji će biti temelj rada uređaja. Među elementima periodnog sustava jedan je dirigent, dok su drugi izolatori. Ali neki elementi imaju zanimljivo svojstvo koje im omogućuje da se nazovu poluvodičima. Silicij je poluvodič i koristi se u gotovo svim tranzistorima i integriranim krugovima proizvedenim danas. Ali prije nego što je silicij postao prikladan materijal za proizvodnju tranzistora, zamijenio ga je germanij. Prednost silicija u usporedbi s germanijem bila je uglavnom veća dobit, što se moglo postići. Iako germanijevi tranzistori različitih proizvođača često imaju različite karakteristike, vjeruje se da neki tipovi daju topao, zasićen i dinamičan zvuk. Zvukovi mogu biti u rasponu od oštrih i neravnomjernih do prigušenih i jednaki međuprostoru između njih. Nesumnjivo, takav tranzistor zaslužuje daljnje proučavanje kao pojačalo.
Savjeti za djelovanje
Kupnja radio dijelova je proces u kojem možete pronaći sve što vam je potrebno za svoj rad. Što kažu stručnjaci? Prema mnogim radioamaterima i poznavateljima visokokvalitetnog zvuka, najveći glazbeni tranzistori su priznati serijom P605 KT602 KT908. Za stabilizatore je bolje koristiti seriju AD148 marke AD162 marke Siemens, Philips, Telefunken. Sudeći po ocjenama najmoćnijih germanijevih tranzistora - GT-806 pobjeđuje u usporedbi sa serijom P605, međutim, frekvencija tonaprednost je najbolje dati potonjem. Vrijedi obratiti pozornost na tip CT851 i KT850 kao i na tranzistor KP904. Ne preporuča se uporaba tipova P210 i ASY21, jer zapravo imaju loše karakteristike zvuka.
Gitare
Iako germanijski tranzistori različitih marki imaju različite karakteristike, svi se mogu koristiti za stvaranje dinamičnog, zasićenijeg i ugodnijeg zvuka. Oni mogu pomoći u promjeni zvuka gitare u širokom rasponu tonova, uključujući intenzivnu, prigušenu, oštru, jednaku, ili njihovu kombinaciju. U nekim uređajima, oni su naširoko koristi za dodavanje velike gitare glazbu za igru, izuzetno opipljiv i mekani zvuk. Što je značajan nedostatak u tranzistorima germanija? Naravno, njihovo nepredvidljivo ponašanje. Prema riječima stručnjaka, bit će potrebno izvršiti veliku kupnju radio komponenti, to jest, kupiti stotine tranzistora, tako da nakon višestrukog testiranja nađu prikladne za sebe. Ovaj nedostatak otkrio je studijski inženjer i glazbenik Zakari Vex pri traženju starih blokova za zvučne efekte. Vex je počeo stvarati blokove efekata za Fuzz gitare kako bi zvuk gitarističke glazbe očistio kombiniranjem izvornih Fuzz blokova u određenom omjeru. Koristio je te tranzistore bez provjere njihovog potencijala da bi dobio najbolju kombinaciju, oslanjajući se isključivo na sreću. Kao rezultat toga, bio je prisiljen napustiti neke tranzistore zbog njihovog neprikladnog zvuka i počeo proizvoditi dobre blokove Fuzz-a s germanijemtranzistora u vašoj tvornici.
