Transistores

Transistores

Introducción

El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inicio una autentica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial.

Con el transistor vino la miniaturización de los componentes y se llego al descubrimiento de los circuitos integrados, en los que se colocan, en pocos milímetros cuadrados, miles de transistores. Estos circuitos constituyen el origen de los microprocesadores y, por lo tanto, de los ordenadores actuales.

Por otra parte, la sustitución en los montajes electrónicos de las clásicas y antiguas válvulas de vacío por los transistores, reduce al máximo las perdidas de calor de los equipos.

Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:

Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una pequeña señal de mando.

Funciona como un elemento amplificador de señales.

Hay dos tipos básicos de transistor:

Transistor bipolar o BJT (Bipolar Junction Transistor).

Transistor de efecto de campo, FET (Field Effect Transistor) o unipolar.

El principio básico de operación del transistor es que el voltaje entre dos de sus terminales controla el flujo de corriente de la tercera terminal.

Como ya se ha mencionado los dos tipos principales de transistores son: Transistor bipolar o BJT y el Transistor de efecto de campo, FET o unipolar. Cada tipo de transistor tiene distintas características y ventajas, así como áreas particulares de aplicación.

Transitar de unión bipolar básico

Para describir su operación, podemos utilizar los conceptos de la unión pn presentados en la tarea anterior.

El Transistor bipolar (BJT) tiene tres regiones dopadas separadamente y dos uniones pn. Las uniones pn están suficientemente cercanas entre si para permitir la ocurrencia de interacciones entre las. El flujo de electrones huecos a través de las uniones conduce a corrientes en las terminales. Nuestro análisis abarcara la relación entre las corrientes delas tres terminales, además, presentare los símbolos de circuito.

Estructura del transistor.

La figura 2. Muestra diagramas de bloque simplificados de la estructura básica de dos tipos de transistor bipolar: npn y pnp. El transistor npn contiene una delgada región p entre dos regiones n. En contraste el transistor bipolar pnp contiene una región delgada entre dos regiones o. las tres regiones se denominan emisor, base y colector.

La estructura real del transistor bipolar es más complicada que los diagramas antes vistos, por ejemplo, la figura 3 es la sección transversal de un transistor bipolar npn clásico fabricado n el circuito integrado. Un punto importante es que no es simétrico y esta asimetría es debido a que las regiones entre emisor y colector no son las mismas.

Corrientes del transistor

La figura 4 muestra un transistor bipolar npn ideal polarizado en el modo activo directo. Puesto B-E esta polarización directamente, los electrones del emisor se inyectan a través de la unión B-E hacia la base.

Relaciones de corriente

Si tratamos al transistor bipolar como un nodo aislado, por les de corrientes de Kirchhoff, tenemos

iE=iC+iB

Si el transistor se polariza en el modo directo, entonces

iC= βiB

Sustituyendo las segunda en la primera ecuación, obtenemos una relación entre las corrientes de emisor y de base:

iE=(1+ β)iB

Resolviendo para iB en la tercera ecuación y sustituyéndola en la última, obtenemos una relación entre las corrientes de colector y emisor, como sigue:

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