Komponenter

Releer

Et relé er en strømbryter som slås på eller av, avhengig om det går strøm gjennom en spole (elektromagnet) eller ikke. En bruker derved én strøm til å slå av og på en annen. Sammenlignet med rent elektroniske komponenter er releer trege, det går gjerne så mye som 0,1 sekund fra strømmen settes på til kontakten har lukket seg. Noen historiske datamaskiner var basert på reeler, men i dag brukes de ikke som datamaskinkomponent lenger. Releer har imidlertid mange andre anvendelser, for eksempel til å skru av og på den kraftige elektriske strømmen til hovedlyktene i en bil. Gjennom lysbryteren i kupeen går det da bare en svak styrestrøm.

Relé
Relé
Skjematisk framstilling av relé
Skjematisk framstilling av releet til venstre

Radiorør

Et radiorør av triode-type er en elektronisk forsterker som tidligere ble mye brukt i elektronisk utstyr som radio, TV, etc. Det bruker én strøm til å styre en annen, og kan derved erstatte releer. Radiorør er mye raskere enn releer, men mindre pålitelige, fordi de brenner ut på samme måte som lyspærer. En annen ulempe er at de må varmes opp før bruk. En del historiske datamaskiner var basert på radiorør.

I dag brukes radiorør nesten ikke lenger i noen sammenheng. Transistorer har overtatt denne komponentens rolle så og si fullstendig.

Triode
Triode, en type radiorør med funksjonalitet som en transistor
Prinsippskisse for triode
Prinsippskisse av en triode. Radiorøret til venstre inneholder to slike trioder

Transistorer

En transistor er en elektronisk forsterker der én strøm kan styre en annen, på samme måte som i et triode-radiorør. Transistorer har nesten tatt helt over for radiorør i dagens elektronikk. De er mindre, billigere å produsere, bruker mindre strøm, og trenger ikke varmes opp før de virker.

Virkemåten til transistorer baserer seg på de fysiologiske egenskapene til halvledere, for eksempel silisium.

Assorterte transistorer
Assorterte transistorer
Symbol for NPN-transistor
Symbol for NPN-transistor av BJT-type

Frittstående transistorer brukes ikke lenger i datamaskinens logikk. I stedet brukes integrerte kretser, der mengder av transistorer og andre komponenter masseproduseres ferdigkoplet på en enkelt brikke.

Kondensatorer

En kondensator er en elektronisk komponent som er i stand til å oppbevare en elektrisk ladning. Denne egenskapen gjør det mulig å bruke kondensatorer som lagringsmedium i datamaskiner, slik som i DRAM-brikker. I en slik brikke befinner det seg millioner av små kondensatorer. Inni en datamaskin vil vi imidlertid også finne store, frittstående (diskrete) kondensatorer som blant annet hjelper til med strømstyring.

Assorterte kondensatorer
Assorterte kondensatorer
Symbol for kondensator
Symbol for kondensator

Integrerte kretser

En integrert krets (IC) er en miniatyrisk strømkrets produsert på en brikke av halvledermateriale. Den inneholder som regel transistorer og kondensatorer i tillegg til en del andre elektroniske komponenter.

Med integrerte kretser er en i stand til å presse et stort antall komponenter inn på svært liten plass. Med 2004-teknologi ville en 0,5 mm2 stor brikke kunnet romme hele datamaskinen ENIAC, som i 1946 okkuperte 167 m2 og veide 27 tonn.

Ingen av komponentene i en integrert krets koples sammen vha. lodding eller liknende. I stedet produseres hele kretsen som en enhet, ved at mikroskopiske materialmengder deponeres på brikken gjennom spesialiserte prosesser. Den ferdige kretsen koples til omverdenen gjennom tynne metalltråder, og kapsles inn i et beskyttende hylster.

Det er integrert kretsteknologi som har gjort datamaskinen til allemannseie, fordi ekstremt kompliserte strømkretser kan produseres svært billig.

Produksjonsteknologien forbedres hele tiden, og i 2012 ble det produsert integrerte kretser med ca. 5 milliarder transistorer.

I 1965 forutsa George Moore at transistortettheten i integrerte kretser ville fordobles hver 24. måned. Denne spådommen er blitt hetende Moores lov, og har vist seg å stemme svært godt.

Integrert krets i DIP-pakning
Integrert krets innkapslet i DIP-pakning
Det indre av en integrert krets
Det indre av en integrert krets
44-pins integrert krets med lokk
44-pins integrert krets
44-pins integrert krets uten lokk
Kretsen til venstre med lokket fjernet

Kilder