Applications des transistors
Le transistor fut peut-être l'invention la plus importante du 20e siècle. C'est parce que, bien qu'il s'agisse d'un dispositif relativement simple, il a ouvert la voie à toute une série d'autres inventions qui ont façonné le monde moderne tel que nous le connaissons.
Historique
Avant les transistors, les ingénieurs utilisaient des tubes à vide pour créer et contrôler des signaux électriques. Les premiers ordinateurs utilisaient ces dispositifs encombrants, tout comme les premières radios et télévisions. En 1947, les Bell Labs ont produit le premier transistor fonctionnel, qui pouvait fonctionner comme un tube à vide mais sans les mêmes limitations. Depuis, les transistors ont continuellement évolué, devenant toujours plus petits et plus complexes. La percée la plus importante dans la technologie des transistors fut l'invention du circuit intégré en 1961. Cela a entraîné une expansion rapide des capacités des transistors, les rendant quasi omniprésents dans l'électronique grand public.
Signification
Avec l'avènement du transistor, les ordinateurs pouvaient soudainement effectuer les mêmes fonctions tout en occupant une fraction de l'espace qu'ils occupaient auparavant. De plus, les fabricants pouvaient produire en masse des transistors à un prix significativement inférieur à celui des tubes à vide, ce qui a réduit les prix et élargi la disponibilité des appareils électroniques pour lesquels ces composants étaient faits.
Fonction
Les transistors peuvent agir comme des interrupteurs ou comme des amplificateurs. Comme interrupteurs, ils peuvent convertir les caractéristiques d'un courant électrique en ce qu'un dispositif spécifique nécessite, ou ils peuvent agir comme des « portes logiques » pour les ordinateurs, s'allumant et s'éteignant pour effectuer des opérations logiques binaires. Comme amplificateurs, ils fournissent les signaux électriques nécessaires pour les radios, télévisions, téléphones mobiles et autres dispositifs de communication. Ils font cela en exhibant une propriété appelée « gain », dans laquelle ils prennent un signal faible et utilisent l'électricité d'une source séparée pour rendre ce signal plus fort tout en maintenant les mêmes motifs de fréquence.
Idées reçues
Certains pensent que le passage des tubes à vide aux transistors aux circuits intégrés est un exemple de trois types de technologies différentes, les transistors et circuits intégrés éliminant chacun la nécessité de son prédécesseur. En vérité, les circuits intégrés sont en fait des transistors très complexes, et les fabricants continuent de produire à la fois des tubes à vide et des transistors encore aujourd'hui.
Avantages
Les avantages des transistors par rapport aux tubes à vide et aux circuits intégrés sont qu'ils sont si peu coûteux à produire. Comparés aux tubes à vide, ils sont aussi plus petits et plus durables. Bien que leur simplicité entraîne un certain nombre de limitations comparées aux circuits intégrés, elle permet aussi aux ingénieurs de les utiliser pour construire des circuits dans un délai beaucoup plus court. De plus, alors que les circuits intégrés sont extrêmement sensibles aux impulsions électromagnétiques (IEM), les transistors y résistent généralement. À cause de cela, la technologie militaire utilisant des circuits intégrés nécessite souvent un blindage extensif, car de hauts niveaux d'IEM résultent d'explosions nucléaires. (En cas de guerre totale, de nombreuses machines reposant sur des circuits intégrés non blindés cesseront de fonctionner.)