Digital-Transistoren

Als Digital-Transistoren werden im Allgemeinen alle Transistoren bezeichnet, die ein, zwei oder mehrere elektrische Widerstände verbaut haben, sodass sie schaltungstechnisch wie ein logisch arbeitendes „Negationsglied“ mit „Open Collector“ verwendet werden können.

Grundsätzlich spaltet sich das Hauptanwendungsgebiet von Transistoren in zwei große Felder. Zum einen die analoge Schaltungstechnik, in der überwiegend Feldeffekttransistoren und Bipolartransistoren eingesetzt werden, zum anderen die digitale Schaltungstechnik, die sich auf den Einsatz von modernen Digital-Transistoren stützt. Orientiert man sich an der Zahl der gefertigten Bauteile, stellen die Digitaltechnik und einhergehend damit die Produktion von Digital-Transistoren den weitaus größeren, technischen Anwendungsbereich dar. Konkret findet man Digital-Transistoren üblicherweise in Mikrocontrollern, Flash-Speichern, Mikroprozessoren, Logikgattern oder RAM-Speichern.

Heutzutage weisen solche hochintegrierten, elektrischen Schaltungen bis zu einer Milliarde Transistoren auf einem verbauten Substrat auf. Dieses besteht, wie bei den meisten anderen Transistoren (FET, MOSFET, Bipolartransistor etc.), aus Silizium und ist nur einige, wenige Quadratmillimeter groß. Die Anzahl der in solchen integrierten Schaltkreisen verwendeten Digital-Transistoren wächst stetig und exponentiell.
 
 

Als Gesetzmäßigkeit kann in diesem Zusammenhang das Mooresche Gesetz verstanden werden. Es sagt einfach gesprochen aus, dass sich die Anzahl der Digital-Transistoren bzw. folglich auch die Integrationsdichte, in hochintegrierten Schaltungen mit minimalen Herstellkosten regelmäßig verdoppelt. Je nach Quelle ist damit ein Zeitintervall von 12 bzw. 24 Monaten gemeint. Dieser technologische Fortschritt und die damit einhergehende, kostengünstige Produktion von modernen Digital-Transistoren bildeten eine bedeutsame Grundlage der „digitalen Revolution“. Damit ist ein umbruchartiger Wandel mit einhergehender Digitalisierung durch Computer etc. gemeint, der seit Beginn des 20. Jahrhunderts die Technik, aber auch andere entscheidende Lebensbereiche des Menschen beeinflusst.

Digital-Transistoren in gravierend großer Anzahl auf Mikrochips verbaut, stellen heute einen der Köpfe der modernen Digitalisierung dar. Der rasante Fortschritt in der Entwicklung von Digital-Transistoren lässt sich anhand eines Anwendungsbeispiels verdeutlichen. Während im Jahre 1971 der damals gängige Intel 4004 Prozessor eine Integrationsanzahl von 2.300 besaß, zeigt der Nvidia Kepler GK110 heute eine integrierte Transistorenanzahl von 7.100.000.000 bei gleichzeitig drastisch reduzierter Chipfläche. Es wird also ersichtlich, dass moderne Digital-Transistoren mit ihren elektronischen Eigenschaften nicht mehr wegzudenken sind aus der technischen Fertigung des 21. Jahrhunderts, sowie etlichen Lebensbereichen des heutigen Menschen (Personal Computer, TV-Geräte etc.).


Namenhafte Hersteller:
ROHM Semiconductor
Central Semiconductor
 

 


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