晶体管改变了一切。他们是这样工作的

电子穿过灯泡到达集电板，从而产生输出电流。现在看来，这样做似乎是一种愚蠢的方法。但如果我们在灯丝和集电极之间添加另一根电线（网格），我们就可以控制该输出电流。控制器上的负电压会将电子推回集电极，以减少输出电流。在栅极上施加正电压会增加输出电流。所以这又是一个电流开关，就像继电器一样，它由不同的电线控制。但有两个很大的区别：首先，没有机械接触，这意味着输出电流可以更快地变化。其次，输出电流不仅仅是开或关；它可以随着控制电压的强度而变化。这就是第一批音频放大器成为可能的原因。如果您从远处的广播电台收到微弱的信号，它就不会产生足够的电流来驱动扬声器，以便您可以听到任何声音。但是，如果将该信号输入真空管中的控制电压，您可以获得更强的输出，但仍保持与原始信号相同的模式（如音乐）。但是等等！你还可以用真空管做其他事情——你可以建造一台计算机。是的，早期的计算机只是一堆由其他真空管控制的真空管，形成逻辑门。您使用的输入信号为 1 伏或 0 伏。与门有两个信号输入和一个输出。如果两个输入均为 1 伏，则输出 1 伏。否则它给出0伏。如果任一输入为 1 伏，“或”门将输出 1 伏。事实上，你可以建造一台带有继电器的计算机。但继电器比真空管慢得多，所有的咔哒声和咔哒声都会让人发疯。真空管是无声的、纯电子元件，没有移动部件，这改变了游戏规则。晶体管 尽管如此，真空管仍然存在三个问题。它们使用大量电力，因此早期的计算机运行很热，需要大量冷却系统，并且运行成本极其昂贵。其次，电子管很脆弱，很容易烧坏，因此计算机需要经常维护。 （从字面上看，就像全职工作人员每天都在寻找和更换死管。）最后，这些管子太大了。那些早期的计算机，例如 1945 年的 ENIAC，占据了整个房间。 1947 年贝尔实验室发明的晶体管通过使用半导体解决了这一切。这是您经常听到的一个词，但什么是半导体？那么，您知道有些材料（如铜）如何导电，而另一些材料（如橡胶）是绝缘体吗？嗯，半导体（如硅）可以在其中一种或另一种之间切换。半导体有两种类型：如果向硅中添加额外的电子，就会得到 n 型半导体；如果在硅中添加额外的电子，则会得到 n 型半导体；拿走电子就得到p型。当然，电子带有负电荷，因此缺失的电子就像正电荷一样，我们称之为“电子空穴”。