¿Importa si sustituyo los transistores de germanio por los de silicio?

Question

Hoy he encontrado oro informático con este increíble artículo - detalla la construcción de un ordenador digital bit-serie basado en 400 transistores de germanio, hacia 1967. Antes de hacerme ilusiones de gastarme unos 120 dólares para construirlo, me he dado cuenta de que especifica transistores de germanio para la construcción. Estaba considerando usar estos como sustituto, pero no estoy del todo seguro de que sea adecuado. ¡¿Hay diferencias de voltaje u otros problemas eléctricos que podrían surgir, o puedo tomarlo directamente por su valor nominal? gracias por la ayuda!

Answer 1

Se especificaron porque era 1967 y los diodos de silicio aún eran una tecnología incipiente. El germanio se descubrió y utilizó por primera vez para diodos y transistores, y era comercialmente abundante. Los transistores de silicio empezaron a sustituir al germanio, pero supongo que no lo bastante rápido para ese artículo.

Como se ha mencionado, desea utilizar la versión PNP como un 2n3907. Y ten en cuenta que, aunque funcionan de forma similar, los diodos de germanio tienen una tensión directa media de 0,2~0,4 voltios, mientras que los de silicio tienen entre 0,6 y 0,8 voltios. Por lo tanto, los transistores no actuarán de la misma manera. exacto manera.

Este sitio muestra 3 problemas y soluciones para convertir un circuito de germanio para utilizar silicio. http://www.hawestv.com/transistorize/germanium1.htm en su mayor parte, tendrá que cambiar varios valores de resistencia para que funcione .

Answer 2

Parece que los transistores del artículo son de tipo PNP y el sustituto que propones es NPN, así que no va a funcionar. Pero creo que si eliges un transistor de silicio PNP deberías poder conseguir que funcione.

Construye y verifica muestras de las diferentes puertas básicas (NOT, NOR, OR y AND son las que se utilizan en el artículo) y flip-flops antes de intentar construirlo todo. Es posible que tengas que ajustar algunos valores de resistencia para obtener el mejor rendimiento (potencia frente a velocidad).

Answer 3

Bueno, para empezar los transistores de germanio tienen la polaridad opuesta a los transistores de silicio más comunes, como tu 2N3904. Así que tienes que cambiar el más y el menos de su fuente de alimentación, más invertir todos los diodos .

Lo que me parece un poco impar en los diagramas del artículo es el uso de una fuente de alimentación doble, con tensiones positivas y negativas. Además, el factor de amplificación del 2N3904 puede ser diferente, entrando en saturación antes (o después). La puerta NOR de la página 5, por ejemplo, puede funcionar con sólo dos entradas altas en lugar de una. El circuito flip-flop también es sensible a los valores exactos de las resistencias. Así que construye unos cuantos circuitos de prueba y comprueba si funcionan.

Y oh, sustituir los indicadores de neón por LEDs; mucho más seguro :)

Answer 4

Los transistores de germanio tienen propiedades muy diferentes a las del silicio. Los kits electrónicos "75 en uno" y "150 en uno" de Tandy Radio Shack que se vendían en los años 70 tenían transistores PNP de germanio y uno NPN de silicio. Los transistores de germanio tenían unas características de rendimiento bastante "blandas" en comparación con los de silicio, pero por otro lado podían funcionar con voltajes más bajos. Uno de los proyectos, por ejemplo, era un oscilador de audio que podía funcionar con una célula solar de 0,6 voltios, algo que no funcionaría con transistores de silicio.

Answer 5

Sí, el tipo de transistor importa, si decides sustituir el diseño original, necesitarás al menos volver a calcular las resistencias y condensadores circundantes.

La razón es que diferentes transistores tienen diferentes parámetros, por ejemplo el voltaje umbral puede ser diferente, diferente capacidad de respuesta, resistencia, etc. (y probablemente estos parámetros no se llaman así en inglés :) )

Mi recomendación es empezar a construir puertas / bits de memoria, probarlos de forma aislada, observar el efecto del calor y luego empezar a integrarlos en un ordenador.

Puedes plantearte comprar circuitos integrados que ya dispongan de las puertas/memoria.

Además, esto es realmente un hobby/didáctico, cualquier cosa que consigas será realizada diez veces más rápido y de forma más fiable por un micro-controlador de un dólar.