Transistores Y Diodos

Transistores

El transistor. Dispositivo electrónico en estado sólido, cuyo principio de funcionamiento se basa en la física de los semiconductores. Este cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término “transistor” es la contracción en inglés de transfer resistor (“resistencia de transferencia”). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras,reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc. Este dispositivo semiconductor permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña.

Sus inventores, John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain, lo llamaron así por la propiedad que tiene de cambiar la resistencia al paso de la corriente eléctrica entre el emisor y el receptor.

El transistor tiene tres partes, como el tríodo. Una que emite electrones (emisor), otra que los recibe o recolecta (colector) y otra con la que se modula el paso de dichos electrones (base). Una pequeña señal eléctrica aplicada entre la base y el emisor modula la corriente que circula entre emisor y receptor.

La señal base-emisor puede ser muy pequeña en comparación con el emisor-receptor. La señal emisor-receptor es aproximadamente la misma que la base-emisor pero amplificada. El transistor se utiliza, por tanto, como amplificador.

Además, todo amplificador oscila; así que puede usarse como oscilador y también como rectificador y como conmutador on-off. El transistor también funciona por tanto como un interruptor electrónico, siendo esta propiedad aplicada en la electrónica en el diseño de algunos tipos de memorias y de otros circuitos como controladores de motores de Corriente directa y de pasos.

Zonas de Trabajo

Corte: No circula intensidad por la Base, por lo que, la intensidad de Colector y Emisor también es nula. La tensión entre Colector y Emisor es la de la batería. El transistor, entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor abierto. IB es igual a IC es igual a IE es igual a 0; VCE es igual a Vbat

Saturación: Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor cerrado. De esta forma, se puede decir que la tensión de la batería se encuentra en la carga conectada en el Colector.

Activa: Actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente. Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En definitiva, como si fuera un interruptor. La ganancia de corriente es un parámetro también importante para los transistores ya que relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de base. Los fabricantes suelen especificarlo en sus hojas de características, también aparece con la denominación hFE. Se expresa de la siguiente manera:

ß = IC / IB

Tipos de transistores

Existen distintos tipos de transistores, de los cuales la clasificación más aceptada consiste en dividirlos en transistores de bipolares o BJT (Bipolar Junction Transistor) y transistores de efecto de campo o FET (Field Effect Transistor). La familia de los transistores de efecto de campo es a su vez bastante amplia, englobando los JFET, MOSFET, MISFET, etc...

Transistor de Contacto Puntual

Llamado también transistor de punta de contacto, fue el primer transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por J. Bardeen y W. Brattain. Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se “ve” en el colector, de ahí el nombre de “transfer resistor”. Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad ha desaparecido.

Transistor de Unión Unipolar

También llamado de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica. Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positiva entre el drenador y el surtidor y conectando a puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la que llamaremos corriente de drenador con polarización cero. Con un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión de estrangulamiento, cesa la conducción en el canal.

Transistor bipolar

Los transistores bipolares surgen de la unión de tres cristales de semiconductor con dopajes diferentes e intercambiados. Se puede tener por tanto transistores PNP o NPN.

Tecnológicamente se desarrollaron antes los transistores BJT que los FET. El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante.

Diodos

El Diodo es un componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminales en un determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.

Diodo como Componente Activo

Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes de un Semiconductor. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento

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