Relais, Elektronenröhre, Transistor haben alle die gleiche Funktion, oder?
Hallo, arbeite zurzeit an einem Vortrag über "Geschichte des Computers" und ich will die Meilensteine vortragen. Also Relais, Elektronenröhre, Transistor haben doch alle die gleiche Funktion oder. Sie sind halt immer kleiner und schneller geworden. Danke
5 Antworten
Die Funktion ist nicht bei Allen die Gleiche. Ein Relais ist ein elektromagnetisch betätigter Schalter, es kann nur ein- oder ausschalten. Eine Röhre kann verschiedene Funktionen haben, ein Signal verstärken und als Diode gleichrichten. Der Transistor kann wie ein Relais schalten aber auch ein Signal verstärken, z.B. als Endstufe in einem Radio oder Hifi- Anlage.
Kleiner - ja. Aber schneller? Eher nicht. Im Vergleich zum Röhrenverstärker hat ein herkömmlicher Transistorverstärker durchaus eine gewisse Latenz. Das mag sich merkwürdig anhören, ist aber tatsächlich so. Ich als Gitarrensammler habe über die Jahrzehnte freilich auch diverse Verstärker gespielt und besessen und immer wieder feststellen dürfen, daß die Röhrenverstärker regelmäßig schneller sind als Transistorverstärker.
Es gibt wohl auch Transistoren, die in diesem Punkt den Röhren das Wasser reichen können, aber die sind selten und finden sich wohl eher im militärischen Bereich.
Hallo,
sie dienen zur Verstärkung von Strömen unterschiedlichster Frequenz.. Während ein Reli nur die beiden Zustände ein und aus annehmen kann, kann die Elektronenröhre jeden Spannungswert annehmen und auch Ströme gleichrichten...
Ein Relais ist ein Schaltkontakt der über ein elektrisches Feld angesteuert wird.
Ein Transistor ist ein elektronisches Bauteil welches Strom verstärken kann(in der Signalverarbeitung verwendet). Man kann einen Transistor aber auch als Schalter verwenden(dazu lässt man das Bauteil in Sättigung gehen). Es gibt allerdings noch Feldeffekt Transistoren(die sind ja heute überall Verbaut in Flashspeicher und co.) welche kaum Strom verbrauchen(nur beim Schalten verbrauchen diese Strom) und Spannungen verstärken.
Über die Elektronenröhre kann ich leider nicht so viel sagen...
Kurz gesagt:
Ein Relais kann nur schalten.
Ein Transistor kann Signale verstärken oder Schalten(je nach Anwendung).
Elektronenröhren taugen auch als Verstärker und sogar sehr gut, weil sie ein geringes Eigenrauschen haben. Heutige Feldeffekttransistoren sind ähnlich rauscharm. Nachteil war aber immer die Wärmeentwicklung. Nichtmal wegen des hohen Energiedurchsatzes, sondern weil die Wärme auch die Röhre beschädigt/ abnutzt. Im professionellen Bereich hat man früher Listen geführt welche Röhren wann prophylaktisch auszutauschen waren.
Anmerkung: Ein Relais ist ein Schaltkontakt der über ein elektromagnetisches Feld angesteuert wird.
Zwischen elektrischen und elektromagnetischen Feld gibt es einen Unterschied...
Wenn ein Relais nur schaltet, warum nimmt man nicht den einfachsten Schalter?
Weil man ein Relais über Elektronik steuern kann.
Dadurch kannst du zum Beispiel immer um Exakt 8:00 über einen Mikrocontroller das Licht im Raum ein und um 9:00 wieder ausschalten. Außerdem ist hier der Vorteil der galvanischen Trennung im Gegensatz zu Bauteilen die aus P und N-Material bestehen(Transistor).
Galvanische Trennung ist oft wichtig da man nicht will das bei einem Fehler die 230V aus dem Netz in die 5V Schaltung kommt.
Galvanische Trennung = keine elektrische Verbindung zwischen dem 230V Netz und der 5V Schaltung(hier im Beispiel).
Hallo Paxuy,
Relais sind nur einfache, magnetisch gesteuerte Schalter, kennen also nur ein und aus.
Röhren und Transistoren sind insofern identisch, als sie die Eingangsinformation verstärkt ausgeben können, also auch analoge Daten verarbeiten können (natürlich beherrschen sie auch das simple ein/aus). Im Gegensatz zum Transistor ist eine Röhre aber recht voluminös, erzeugt viel Wärme und läßt sich nicht beliebig verkleinern.
Die ersten Computer wurden über Relais (Zuse) und Röhren (Name mußt du nachschlagen) realisiert. Relais sind recht langsam und Röhren gehen regelmäßig kaputt. Deshalb waren die ersten Computer eine Herausforderung für die Reparaturtechniker und sie hatten gerade mal die Leistung von Taschenrechnern, wenn überhaupt.
Für einen Computer spielt die Arbeitsgeschwindigkeit eine entscheidende Rolle. Die hängt zum einen von der Schaltgeschwindigkeit der Bauteile ab und zum anderen von den Leitungslängen. Die Schaltgeschwindigkeit von Transistoren und Röhren ist etwa gleich, aber da Röhren sich nicht weit genug verkleinern lassen werden die Verbindungen deutlich länger. Außerdem ist die Hitzeentwicklung enorm.
Aber auch Transistoren lassen sich als diskrete Bauteile nicht beliebig verkleinern. Den ersten IC hat Texas Instruments entwickelt, den ersten einsatzfähigen Fairchild. IC's haben den Vorteil, daß man tausende und heute sogar Milliarden Transistoren auf einem Chip integrieren kann. Daraus ergeben sich Verbindungslängen im Bereich von Mikrometern und die Kleinheit der Transistoren erlaubt schnellere Schaltzeiten.
Man kann allerdings nicht alles auf dem gleichen Chip integrieren. Deshalb trennt man CPU, GPU, RAM und einige weitere Co-Prozessoren, die sich um andere Dinge kümmern, z.B. die Tastatur. Bei den getrennten Bauteilen spielt die Leitungslänge wieder eine Rolle. Die CPU müßte 10 oder mehr Leerlauftakte einschieben, wollte sie regelmäßig auf das RAM warten. Sie versucht deshalb die Leseanforderungen schon loszuschicken, bevor sie diese konkret benötigt - die werden dann im internen RAM (Cache) abgespeichert. Die GPU (Grafik) läuft ohnehin asynchron - fällt nicht auf, ob ein Bild 5 Millisek. später kommt - sofern das nicht unregelmäßig geschieht.
Ganz langsam ist in diesem System die Festplatte und zwar völlig egal, ob es eine SSD oder HDD ist. Deshalb geht die Software ähnlich vor wie bei RAM-Zugriffen: die Daten der Festplatte werden gelesen bevor sie benötigt werden und im RAM abgelegt.
Heute ist man an einer Grenze angekommen, wo sich die Taktfrequenz der CPU nur noch schwierig erhöhen läßt. Deshalb werden inzwischen Multicore-CPU's eingesetzt, also mehrere CPU's auf einem Chip, die möglichst parallel arbeiten. Es hängt natürlich von der Software ab, ob eine Aufgabe überhaupt paralelisierbar ist.
Gruß
-----------------------------------------------------------
Eine gegliederte Geschichte der Computer müßtest du auf Wikipedia finden. Such mal nach Computer-Geschichte, oder von-Neumann- oder Zuse-Computern.
Die Elektronenröhre kann man verwenden um etwas darzustellen(Ein Bild, Röhrenfernseher). Die Schiesst im Endeffekt Elektronen auf eine Oberfläche(das Display) und die Laufbahn der Elektronen wird über 4 Platten welche geladen werden realisiert. Die 4 Platten lenken über ein Elektrisches Feld dann die Elektronen von der Bahn ab und können dementsprechend bestimmen wo die Elektronen ankommen sollen.
Ist allerdings nur 1 Anwendung von der Elektronenröhre!