Ensayo

El transistor de unión bipolar BJT
Los objetivos de este tema serán los siguientes:
• Conocer las relaciones entre las corrientes de base, emisor y colector de un transistor bipolar.
• Dibujar una curva hipotética de entrada y una familia de curvas de salida, identificando los ejes.
• Reconocer las tres zonas de funcionamiento sobre la curva de salida de un transistor bipolar.• Indicar las características del transistor ideal y las de su segunda aproximación.
• Enumerar algunas de las limitaciones de trabajo del transistor bipolar que deben ser conocidas por un técnico.

El transistor sin polarizar

En principio es similar a dos diodos

Antes y después de la difusión

El transistor esta compuesto por tres zonas de dopado, como se ve en la figura:
[pic]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 este ejemplo concreto el transistor es un dispositivo npn, aunque también podría ser un pnp.

En principio es similar a dos diodos

Un transistor essimilar 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: "Diodo de emisor" (el de la izquierda en este caso) y "Diodo de colector" (el de la derecha en este caso).
[pic]

Antes y después de la difusiónVamos 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 se recombinan. Esto hace que en las uniones entre las zonas n y p se creen iones positivos y negativos.
[pic]
Esta difusión yrecombinación 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 al transistor, 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: |UE en Directa y UC en Inversa. |AMPLIFICADORES |
|Zona de SATURACIóN: |UE en Directa y UC en Directa.|CONMUTACIóN |
|Zona de CORTE: |UE en Inversa y UC en Inversa. |CONMUTACIóN |
|Zona ACTIVA INVERTIDA: |UE en Inversa y UC en Directa. |SIN UTILIDAD |

Conesto vemos que el transistor puede trabajar de 12 formas diferentes.

Configuración en BC

La zona que más nos interesa es la zona activa, por lo tanto a continuación analizaremos esta zona. La zona p de base suele ser muy estrecha en la realidad, más tarde veremos porque. En el siguiente dibujo no dibujamos WE y WC para no emborronar el dibujo.
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El negativo de la pila VEE repele loselectrones de la zona del emisor que cruzan la UE.
Algunos electrones cruzan la UE y pasan por la zona p de la base sin recombinarse. Debido a la pila puede que un electrón cruce la barrera de potencial de la UE. Después ese electrón baja la barrera de potencial de la UC para salir por el colector.
[pic]
Esto es el efecto transistor de n a p tiene que subir la barrera de potencial pero luego es...