Transistors et diodes
Les premiers transistors et diodes
IBM
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Les transistors sont développés au début des années 1950 (voyez l'historique des transistors) en remplacement des tubes électroniques. Chaque tube consommait au minimum 2W pour le chauffage de la cathode.

Il est normal qu'IBM se soit interessé rapidement aux transistors, car les ordinateurs de l'époque utilisaient des milliers de tubes. Mais IBM voulait pouvoir controler la fabrication (et donc la qualité) des transistors fabriqués, car avec un ordinateur contenant des milliers de transistors, il fallait que les transistors soient extrèmement fiables.


Transistor à jonction IBM083
  1. Support métallique
  2. Cristal de germanium de type "p" dopé à l'indium
  3. Goutte de germanium dopé à l'antimoine

IBM avait de grands moyens financiers et pouvait construire rapidement ses propres usines. Ces usines ont été vendues plus tard à des firmes comme Texas Instruments qui étaient plus spécialisées dans la fabrication de composants. Une fois vendues, les firmes ont continué à fabriquer des composants aux caractéristiques spécifiques pour IBM.


Photos à droite
  • Carte du système SMS
  • Schéma d'un préamplificateur
  • Représentation moderne


IBM utilise des modules de format standardisé (SMS: Standardised Module System) qui ont chacun une fonction de base (préamplification, fonction OR ou AND, ligne à retard,...) Au début on comptait sur environ 250 modules différents, mais comme toutes les fonctions, même les plus spécifiques, étaient reprises via ces modules, on en arrivait à une bibliothèque de plusieurs milliers de modules. On avait des modules reprenant des alimentations stabilisées, des fusibles thermiques, etc. Le système de modules standardisés sera repris pour certaines fonctions dans les ordinateurs plus récents.

Quand le système SMS entre en vigueur, IBM achète les composants chez différents fournisseurs, ce qui explique qu'il n'y ait pas moins de 6 types de résistances différentes sur une seule plaquette, ce qui donne un air vraiment bon marché à la plaquette. Les plaquettes européennes n'ont pas ce look cheapo.

Ce préamplificateur est utilisé dans certains ordinateurs IBM et se compose de 2 transistors complémentaires, un IBM083 et un IBM033. Remarquez le drôle de symbole utilisé à l'époque pour indiquer les transistors. Il reprend, comme pour les diodes, la forme générale du composant (transistor composé de fines couches). Le circuit consomme environ 50mW, ce qui est très faible en comparaison d'un amplificateur équivalent à tubes dont le chauffage consomme environ 2W.

L'étage amplifie environ 750× et le gain est réglable. Le courant est de 1mA par transistor, c'est avec un tel courant que les paramètres du transistor sont les meilleurs: le gain et la vitesse du transistor sont le plus élevés. La fréquence de travail de ces premiers transistors est faible en comparaison de tubes et ce n'est qu'en évitant à tout prix de faire travailler le transistor en saturation, en utilisant un courant relativement élevé et en utilisant une contre-réaction locale (par transistor) qu'on obtient une vitesse de commutation acceptable.

Ce circuit est utilisé pour amplifier le signal des têtes magnétiques d'un dérouleur à bandes. La base du premier transistor est au potentiel de 0V via la tête de lecture dont la résistance ohmique est faible. A la sortie nous avons un signal d'environ 1V qui permet de commander un trigger de Schmitt. Le dernier schéma est une représentation plus moderne.

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