Electronica

TRANSISTORES BJT
MATERIA: CLASE Nº: TEMAS: Electrónica Analógica I 12 PROFESOR: FECHA: Ing. José Trelles 10/03/05 y 25/03/05

“Introducción a los Transistores” “Diodo Semiconductor” “Constitución y Funcionamiento del Transistor BJT” “Ganancia y Curvas Características” “Recta de Carga y Puntos de Operación” “Parámetros del Transistor BJT”

DESARROLLO DE TEMAS: 1. Introducción a losTransistores: El primer transistor fue descubierto en 1947 y desde entonces se ha convertido en el pilar principal de todos los avances tecnológicos en el campo de la electrónica, eliminando por completo a su más cercano rival, la válvula de rejilla de control o triodo, que tuvo su reinado desde 1906. Las principales razones de este suceso fueron entre otras: su tamaño reducido, facilidad de manejo, consumomínimo de energía, menor costo, etc. La palabra transistor identifica al mínimo dispositivo capaz de regular, controlar o amplificar una corriente, un voltaje o a ambos (en cuyo caso sería potencia) dentro de un circuito eléctrico específico. De la definición anterior podemos notar claramente la diferencia entre un transistor y un diodo, este último solo podía dejar pasar o bloquear una corrienteen un circuito eléctrico, el transistor en cambio puede regular y hasta amplificar esa misma corriente. Existen varios tipos de transistores pero entre los más importantes se tienen: − − − Transistor BJT ó Transistor de Unión Bipolar Transistor FET ó Transistor de Efecto de Campo Transistor MOSFET ó Transistor FET de Compuerta Aislada

El primero de estos será tratado con detalle, tanto sufuncionamiento como aplicaciones en lo que sobra de este curso básico, dejando para cursos superiores los restantes. Antes de entrar en el mundo de los transistores, es necesario tener algunos conceptos en mente con respecto a los materiales semiconductores y al diodo semiconductor, los cuales serán de gran ayuda más adelante 2. Diodo Semiconductor: . − − Un portador es una partícula con carga. Unmaterial tipo P se caracteriza por tener mayor cantidad de huecos que de electrones libres, por lo que se dice que el material tipo P tiene huecos como portadores mayoritarios y electrones como portadores minoritarios. En un material tipo N se reemplazan los huecos del material tipo P por electrones y viceversa. El diodo es la unión de un material semiconductor tipo P con uno tipo N. Polarizar esaplicar una tensión entre los extremos del diodo. Se pueden tener 3 tipos de polarización: Directa, Inversa y sin polarización. Tipo P A Tipo N C A Tipo P Tipo N C A Tipo P Tipo N C

− − −

R. A.

R. A.

R. A.

− − −

Sin polarización existe la región de agotamiento debido a la unión de algunos huecos del lado P con los electrones del lado N. En polarización directa los portadoresmayoritarios son repelidos contra la región de agotamiento y cruzan en cambio los minoritarios son repelidos a los extremos. En polarización indirecta los portadores mayoritarios son atraídos a los extremos y la región de agotamiento se agranda impidiendo que los pocos minoritarios crucen. 3. Constitución y Funcionamiento del Transistor BJT:

Un transistor BJT se forma uniendo 3 capas de semiconductortipo P y N, por lo que se pueden tener 2 tipos: transistor NPN y transistor PNP, los cuales se muestran a continuación junto con sus respectivos símbolos eléctricos y comparaciones con el diodo semiconductor:

E

N

P B

N

C

E

P

N B

P

C

E B E B

C C

E B E B

C C

Las siglas de cada terminal corresponden a los siguientes nombres: E – Emisor, B – Base y C –Colector. La elección de estos nombres mantiene relación con la operación total del dispositivo. La representación con diodos antiserie antes mencionada será útil para definir en gran parte la operación del transistor BJT, sin embargo esta conexión realizada con diodos normales no produce el mismo efecto, la razón de esto y de porqué los terminales emisor y colector no son iguales a pesar de estar...