El humilde transistor es una parte extremadamente importante de las computadoras y de cómo funcionan. De hecho, todas y cada una de las computadoras tienen literalmente miles de millones de transistores, un procesador Intel Core de cuarta generación tiene la friolera de 1.7 mil millones de transistores, solo en el procesador. Pero, ¿cómo funcionan esos transistores? Curiosamente, podría construir una computadora usted mismo y aún no entender cómo funcionan los transistores.
Por supuesto, por eso hemos elaborado esta guía.
Una manera fácil de pensar sobre los transistores es que son para un procesador lo que las neuronas son para nuestro cerebro: pequeños interruptores pequeños que permiten a los humanos pensar y recordar eventos. El transistor está hecho de silicio, que es un elemento químico que se encuentra en la arena, y fue inventado hace más de 50 años.
Los basicos
Paul Downey | Flickr: http://bit.ly/2iYqIHw
Los fundamentos de cómo funciona un transistor es realmente bastante simple. En la gran mayoría de los casos, un transistor hace una de dos cosas: funciona para amplificar una señal o actúa como un interruptor.
Cuando un transistor funciona como un amplificador, básicamente absorbe una pequeña corriente eléctrica y aumenta esa corriente para que sea mucho más grande. Esa es una función bastante importante, especialmente en el mundo del audio: sin amplificadores de señal, no podría escuchar la señal captada por los micrófonos, por ejemplo.
Sin embargo, como se mencionó, los transistores también funcionan como interruptores, es decir, absorben una pequeña corriente eléctrica, y esa corriente hace que salga otra corriente más grande. Este es el tipo de transistor que se encuentra más comúnmente en las computadoras, ya que los transistores pueden existir en uno de los dos estados, pueden activarse o desactivarse individualmente, y como tal pueden funcionar como 1 o 0. Con miles de millones de transistores en un procesador, esos 1 y 0 se suman a grandes cantidades de datos. Es por eso que las computadoras más nuevas pueden procesar más datos a la vez, porque los transistores son cada vez más pequeños, por lo que más de ellos pueden caber en un chip.
Silicio y Sandwiches
Los transistores, como se mencionó, están hechos de silicio, que naturalmente no conduce electricidad. Sin embargo, si manipulamos el silicio con elementos químicos como el arsénico o el fósforo, el silicio tiene algunos componentes electrónicos adicionales, lo que significa que puede transportar una corriente eléctrica con mucha más facilidad. Debido al hecho de que los electrones tienen una carga negativa, el silicio con este tratamiento se llama tipo n.
Si trata el silicio con otros elementos, como el boro, los electrones cercanos fluirán hacia él en lugar de alejarse de él, eso se llama tipo p.
Estos dos tipos de silicio se combinan en capas, permitiendo esencialmente que funcionen diferentes tipos de componentes eléctricos. Por ejemplo, si un tipo n y un tipo p están en capas, los electrones fluirán por un lado y por el otro. Eso se llama diodo.
Por supuesto, puede optar por usar tres capas en lugar de solo dos, esencialmente haciendo sándwiches de silicio. Dependiendo de cómo se coloque ese silicio en capas, podemos crear algo que amplifique una corriente o crear un interruptor. ¿Le suenan familiares esas palabras? Sí, esos sándwiches de silicio son transistores.
Clausura
Los transistores se pueden usar en una amplia gama de aplicaciones y son un elemento fundamental para el avance de la tecnología. También se harán cada vez más pequeños, por lo que los procesadores serán cada vez más potentes.
