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« Les composants »
Le transistor
L'arrivée des semi-conducteurs
Avec l'arrivée des composants à semi-conducteurs, l'informatique se dote de composants de petite taille, consommant peu et à longue durée de vie.
Ce sont les prémisses de la future miniaturisation...
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Le transistor a la même fonction que le tube électronique (amplification du signal et gestion de la fonction NON) mais il travaille à basse tension et ne réclame aucune énergie de "chauffage".
Un matériau semi-conducteur manque d'électrons libres pour pouvoir conduire le courant électrique. En « dopant » le matériau on peut apporter localement des électrons manquants.
Un transistor va comprendre deux bornes appelées « émetteur » et « collecteur », entre les deux, une borne de commande, la « base » va jouer un role similaire à celui de la grille d'une triode et réguler le flux d'électrons entre émetteur et collecteur.
Le transistor, sous toutes ses formes, est présent partout dans les circuits intégrés de nos outils électroniques d'aujourd'hui. En tant que composant individuel (un boitier par transistor) il a été utilisé dans les ordinateurs de 1955 à 1965 environ.
Le transistor ci-joint est un modèle très ancien (1955 - Il est analogue au GE 2N167). Il possède sur le dessus une curieuse cheminée qui permettait – dans les premières productions – de faire le vide dans le boitier (ou de le remplir avec un gaz inerte ?). Ensuite la cheminée était pincée et soudée.
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Le schéma ci-contre est celui d'un additionneur binaire à diodes et transistors : Il est composé de juste une "tranche" (1 élément binaire). Il est destiné à une machine à organisation « série » : on fait passer tous les bits l'un après l'autre en commençant par les poids faibles. À chaque pas, on additionne les 2 bits du rang courant avec le bit de retenue du rang précédent.
Ce mode d'opération en série est aujourd'hui abandonné (trop lent !). On place maintenant plusieurs "tranches" côte-à-côte et on aditionne tous les bits en même temps (opération parallèle : 8, 16, 32 et aujourd'hui 64 bits à la fois).
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Ci-contre, cette carte logique à diodes et transistors est sortie d'un ordinateur Telefunken TR4 de 1960.
C'est un très bel exemple de cette technologie. L'architecture est simple :
- Coté connecteur on voit les diodes et les résistances qui forment une ensemble de « portes logiques » ET et OU.
- Sur la partie haute de la carte, 6 petites cartelettes portent chacune une paire de transistors inverseurs, plus une bascule à transistors. Il y a même un transistor supplémentaire permettant d'allumer un petit tube néon indiquant l'état de la bascule...