LU05a - Der Transistor

Computer, Smartphones und fast alle modernen Geräte funktionieren dank Milliarden winziger Bauteile: den Transistoren. Um zu verstehen, wie Computer 0 und 1 speichern, beginnen wir mit einer ganz einfachen Vorstellung: Ein Transistor ist wie ein Schalter, der Strom entweder durchlässt oder blockiert.

Ein Transistor hat einen Eingang (Steueranschluss) und einen Ausgang (Stromkreis).

• Am Eingang entscheidet ein kleines Signal, ob der Transistor den Stromkreis öffnet oder schliesst.
• Am Ausgang fliesst dann entweder Strom (1) oder eben kein Strom (0).

So kann der Transistor zwei Zustände darstellen: AN und AUS. Diese zwei Zustände sind die Grundlage für die digitale Welt.

Ein Transistor können wir von der Funktionsweise wie eine Glühbirne vorstellen. Wir haben bei der Glühbirne 2 Zustände:

• Die Glühbirne ist aus
• Die Glühbirne ist an

Somit kann die Glühbirne 2 verschiedene Zustände anzeigen. Doch was passiert, wenn wir 2 Glühbirnen nebeneinander haben? Nun haben wir verschiedene Zustände:

• Beide Glühbirnen sind aus
• Nur die erste Glühbirne ist an
• Nur die zweite Glühbirne ist an
• Beide Glühbirnen sind an

Mit 2 Glühbirnen können wir schon 4 verschiedene Zustände erreichen.

Mit einem einzigen Transistor kann man nur ein/aus darstellen. Setzt man viele Transistoren zusammen, lassen sich damit Zahlen speichern, Rechenoperationen durchführen und sogar Programme ausführen. Ein moderner Computerchip enthält Milliarden solcher Transistoren – winzig klein und unglaublich schnell.