transisitor en ing electrica

TEMA 5
EL TRANSISTOR BIPOLAR
(Guía de Clases)

Asignatura: Dispositivos Electrónicos I
Dpto. Tecnología Electrónica

CONTENIDO
Introducción
Descripción
Simbología. Convenio de tensiones y corrientes
Estructura física
Funcionamiento del transistor
Fundamentos físicos del efecto transistor
Corriente y tensiones
Relaciones más importantes. Parámetros α y β
Funcionamiento cualitativodel transistor
Regiones de funcionamiento
Activa
Corte
Saturación
Otros aspectos del funcionamiento del BJT
Efecto Early
Fenómenos de avalancha y perforación
Consideraciones sobre potencia
Curvas características
Curvas características en emisor común
Identificación de las regiones de funcionamiento en las curvas características
Polarización del transistor
Ejemplo de resolución deejercicios de polarización
BIBLIOGRAFÍA

pg. 1

El transistor bipolar. Guía de clases

DESCRIPCIÓN
Simbología. Convenio de tensiones y corrientes
El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales -emisor,
colector y base-, que, atendiendo a su fabricación, puede ser de
dos tipos: NPN y PNP. En la figura 1 se encuentran los símbolos
de circuito y nomenclatura de sus terminales.La forma de
distinguir un transistor de tipo NPN de un PNP es observando la
flecha del terminal de emisor. En un NPN esta flecha apunta
hacia fuera del transistor; en un PNP la flecha apunta hacia
dentro. Además, en funcionamiento normal, dicha flecha indica
el sentido de la corriente que circula por el emisor del transistor.

colector

C

base

B
E

emisor
Transistor tipo NPNTransistor tipo PNP

Figura 1. Símbolos

En general se definen una serie de tensiones y corrientes en el transistor, como las que aparecen en
las figuras 2 y 3. Esta definición es la que se usará a lo largo del presente cuadernillo y sigue una
representación física de las mismas (pues en funcionamiento normal todas las corrientes y tensiones
definidas son positivas). Existen otras formas deindicar dichas tensiones y corrientes, aunque no se
tratarán aquí.

IB

IC

IB

IC

VCB

VCE

B

IE

Figura 2. Corrientes

ANOTACIONES

IE

VBE

V BC

C

E

C

VEC

B

V EB

Figura 3. Tensiones

E

pg. 2

El transistor bipolar. Guía de clases

Estructura física
El transistor bipolar es un dispositivo formado por
tres regiones semiconductoras,entre las cuales se
forman unas uniones (uniones PN). En la figura 4
observamos el aspecto útil para análisis de un
transistor bipolar. Siempre se ha de cumplir que el
dopaje de las regiones sea alterno, es decir, si el
emisor es tipo P, entonces la base será tipo N y el
colector tipo P. Esta estructura da lugar a un
transistor bipolar tipo PNP. Si el emisor es tipo N,
entonces la base será Py el colector N, dando lugar a
un transistor bipolar tipo NPN.

Base (tipo P)
Colector (tipo N)

Emisor (tipo N)

Substrato de Silicio

Figura 4. Estructura de un TRT bipolar

El transistor se fabrica sobre un substrato de silicio, en el
Colector
cual se difunden impurezas1, de forma que se obtengan las
tres regiones antes mencionadas. En la figura 5 vemos el
aspecto típico de untransistor bipolar real, de los que se
encuentran en cualquier circuito integrado. Sobre una base n
(substrato que actúa como colector), se difunden regiones p y
n+, en las que se ponen los contactos de emisor y base.

Emisor

Base

n+
p
n

Figura 5. Estructura real de un TRT
Es de señalar que las dimensiones reales del dispositivo son
muy importantes para el correcto funcionamientodel mismo.
Obsérvese la figura 6, en ella se pretende dar una idea de las relaciones de tamaño que deben existir
entre las tres regiones para que el dispositivo cumpla su misión.

• El emisor ha de ser una región muy dopada (de ahí la indicación p+). Cuanto más dopaje
tenga el emisor, mayor cantidad de portadores podrá aportar a la corriente.
• La base ha de ser muy estrecha y poco...