Electronica
Páginas: 5 (1117 palabras)
Publicado: 11 de diciembre de 2010
EL TRANSISTOR DE UNIÓN BIPOLAR BJT
El transistor sin polarizar
El transistor esta compuesto por tres zonas de dopado, como se ve en la figura:
La zona superior es el "Colector", la zona central es la "Base" y la zona inferior es el "Emisor". El Emisor está muy impurificado, la Base tiene una impurificación muy baja, mientras que el Colector posee una impurificación intermedia. En esteejemplo concreto el transistor es un dispositivo npn, aunque también podría ser un pnp.
En principio es similar a dos diodos
Un transistor es similar a dos diodos, el transistor tiene dos uniones: una entre el emisor y la base y la otra entre la base y el colector. El emisor y la base forman uno de los diodos, mientras que el colector y la base forman el otro. Estos diodos son denominados: "Diodode emisor" (el de la izquierda en este caso) y "Diodo de colector" (el de la derecha en este caso).
Antes y después de la difusión
Vamos a hacer un estudio del transistor npn, primeramente cuando está sin polarizar (sin pilas y en circuito abierto) se produce una "Difusión" (como un gas en una botella), donde los electrones cruzan de la zona n a la zona p, se difunden, encuentran un hueco y serecombinan. Esto hace que en las uniones entre las zonas n y p se creen iones positivos y negativos.
Esta difusión y recombinación se da hasta llegar al equilibrio, hasta conseguir una barrera de potencial de 0,7 V (para el Si). Se crean 2 z.c.e., una en la unión E-B (WE) y otra en la unión C-B.
El transistor polarizado
Si se conectan fuentes de tensión externas para polarizar altransistor, se obtienen resultados nuevos e inesperados. Hay 3 configuraciones:
• • •
Base común (BC). Emisor común (EC). Colector común (CC).
Cada una de estas configuraciones a su vez puede trabajar en 4 zonas diferentes: Zona ACTIVA: Zona de SATURACIÓN: Zona de CORTE: Zona ACTIVA INVERTIDA: UE en Directa y UC en Inversa. AMPLIFICADORES UE en Directa y UC en Directa. CONMUTACIÓN UE en Inversa yUC en Inversa. CONMUTACIÓN UE en Inversa y UC en Directa. SIN UTILIDAD
Con esto vemos que el transistor puede trabajar de 12 formas diferentes.
Corrientes en un transistor
El convenio que teníamos con el diodo era:
En el transistor también tomamos criterios, todas la corrientes entrantes, es como un nudo.
EJEMPLO: IE = 100 mA, se recombinan el 1 % y no se recombinan el 99 %. Por lotanto: IB = 1 mA y IC = 99 mA. Los signos como siempre, si va a favor del electrón es negativo y si va en contra positivo.
En los problemas por comodidad se suele cambiar de dirección a IE para que sea positivo.
Configuración en EC
Esta configuración es la más utilizada. Como en la configuración en BC solo analizaremos la zona activa.
Como en el caso anterior solo el 1 % se recombina y el99 % no se recombina. La dirección de IE la cambiamos como en la configuración anterior.
Ganancia de corriente βcc:
A veces (casi siempre) se desprecia la IB, por ser muy pequeña, en comparación con la I C.
Curva característica de salida
Analizamos la malla de salida y obtenemos distintas curvas para diferentes valores de I B. Ajustando VBB fijo un valor de IB que voy a mantenerconstante (por ejemplo IB = 10 µA). Ahora variando VCC mido valores de VBE y IC y obtengo la correspondiente curva
de IB = 10 µA. Hago lo mismo para IB = 20 µA, etc... Y así sucesivamente para diferentes valores de IB.
En cada una de estas curvas hay diferentes zonas: UE = diodo EB = Unión de Emisor. UC = diodo CB = Unión de Colector.
•
•
•
Zona entre 1 y 2: ZONA DE SATURACIÓN. o UEdirecta. o UC directa. Zona entre 2 y 3: ZONA ACTIVA. o UE directa. o UC inversa. Zona a partir de 3: ZONA DE RUPTURA. o UE directa. o UC muy en inversa.
Recordar que en activa conociendo el valor de IB se puede calcular la IC (IC = βcc · IB). La zona de corte es desde IB = 0 hacia abajo (zona rallada) y no conduce
Veamos para que sirve cada zona:
•
ACTIVA: Amplificadores y demás Circuitos...
El transistor sin polarizar
El transistor esta compuesto por tres zonas de dopado, como se ve en la figura:
La zona superior es el "Colector", la zona central es la "Base" y la zona inferior es el "Emisor". El Emisor está muy impurificado, la Base tiene una impurificación muy baja, mientras que el Colector posee una impurificación intermedia. En esteejemplo concreto el transistor es un dispositivo npn, aunque también podría ser un pnp.
En principio es similar a dos diodos
Un transistor es similar a dos diodos, el transistor tiene dos uniones: una entre el emisor y la base y la otra entre la base y el colector. El emisor y la base forman uno de los diodos, mientras que el colector y la base forman el otro. Estos diodos son denominados: "Diodode emisor" (el de la izquierda en este caso) y "Diodo de colector" (el de la derecha en este caso).
Antes y después de la difusión
Vamos a hacer un estudio del transistor npn, primeramente cuando está sin polarizar (sin pilas y en circuito abierto) se produce una "Difusión" (como un gas en una botella), donde los electrones cruzan de la zona n a la zona p, se difunden, encuentran un hueco y serecombinan. Esto hace que en las uniones entre las zonas n y p se creen iones positivos y negativos.
Esta difusión y recombinación se da hasta llegar al equilibrio, hasta conseguir una barrera de potencial de 0,7 V (para el Si). Se crean 2 z.c.e., una en la unión E-B (WE) y otra en la unión C-B.
El transistor polarizado
Si se conectan fuentes de tensión externas para polarizar altransistor, se obtienen resultados nuevos e inesperados. Hay 3 configuraciones:
• • •
Base común (BC). Emisor común (EC). Colector común (CC).
Cada una de estas configuraciones a su vez puede trabajar en 4 zonas diferentes: Zona ACTIVA: Zona de SATURACIÓN: Zona de CORTE: Zona ACTIVA INVERTIDA: UE en Directa y UC en Inversa. AMPLIFICADORES UE en Directa y UC en Directa. CONMUTACIÓN UE en Inversa yUC en Inversa. CONMUTACIÓN UE en Inversa y UC en Directa. SIN UTILIDAD
Con esto vemos que el transistor puede trabajar de 12 formas diferentes.
Corrientes en un transistor
El convenio que teníamos con el diodo era:
En el transistor también tomamos criterios, todas la corrientes entrantes, es como un nudo.
EJEMPLO: IE = 100 mA, se recombinan el 1 % y no se recombinan el 99 %. Por lotanto: IB = 1 mA y IC = 99 mA. Los signos como siempre, si va a favor del electrón es negativo y si va en contra positivo.
En los problemas por comodidad se suele cambiar de dirección a IE para que sea positivo.
Configuración en EC
Esta configuración es la más utilizada. Como en la configuración en BC solo analizaremos la zona activa.
Como en el caso anterior solo el 1 % se recombina y el99 % no se recombina. La dirección de IE la cambiamos como en la configuración anterior.
Ganancia de corriente βcc:
A veces (casi siempre) se desprecia la IB, por ser muy pequeña, en comparación con la I C.
Curva característica de salida
Analizamos la malla de salida y obtenemos distintas curvas para diferentes valores de I B. Ajustando VBB fijo un valor de IB que voy a mantenerconstante (por ejemplo IB = 10 µA). Ahora variando VCC mido valores de VBE y IC y obtengo la correspondiente curva
de IB = 10 µA. Hago lo mismo para IB = 20 µA, etc... Y así sucesivamente para diferentes valores de IB.
En cada una de estas curvas hay diferentes zonas: UE = diodo EB = Unión de Emisor. UC = diodo CB = Unión de Colector.
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Zona entre 1 y 2: ZONA DE SATURACIÓN. o UEdirecta. o UC directa. Zona entre 2 y 3: ZONA ACTIVA. o UE directa. o UC inversa. Zona a partir de 3: ZONA DE RUPTURA. o UE directa. o UC muy en inversa.
Recordar que en activa conociendo el valor de IB se puede calcular la IC (IC = βcc · IB). La zona de corte es desde IB = 0 hacia abajo (zona rallada) y no conduce
Veamos para que sirve cada zona:
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ACTIVA: Amplificadores y demás Circuitos...
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