Transistor NPN

FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR.Para estudiar el funcionamiento del transistor nos vamos a referir exclusivamente al tipo NPN.
Primeramente, entenderemos, o monaremos en un entrenador didáctico el siguiente circuito, para el estudio del modo de comportamiento del transistor:

Al conectar la fuente de tensión, el LED habrá de encenderse, ya que al conectar el polo positivo de la pila a la base(cristal de tipo P) y el negativo al emisor (cristal tipo N), la unión queda polarizada directamente y, por tanto, circulará una elevada corriente a través del cristal (como si se tratase de un diodo), que hace que el LED se encienda.
Esto se puede observar en la figura de superior:
Si se permutan los conductores en los terminales del transistor según se indica el esquema siguiente, el Led, alser cerrado el circuito, no se habrá de encender, debido a que si se polariza la unión emisor-base PN en sentido inverso, la corriente a través del cristal será prácticamente nula y por lo tanto, el diodo LED permanecerá apagado tal y como se muestran en las dos imagenes que vienen a continuación.



Como se puede observar en la figura de la derecha, la zona de puntos, representa la anchura queadquiere la región de transición, y el componente se comporta como un diodo polarizado inversamente, la región de deplexión crece.
Seguidamente, se conectan los terminales de colector y emisor como se muestra a continuación, podrás comprobar como en este caso el diodo LED no se enciende.

Veamos cuál es la explicación a todos estos fenómenos.
Los electrones libres del cristal N del emisor sonrepelidos por el polo negativo de la fuente de alimentación, mientras que los electrones libres del cristal N del colector son atraídos por el polo positivo. De todo esto, se deduce que se produce un desplazamiento de electrones en el sentido del emisor al colector. A pesar de ello, los electrones del emisor no poseen la suficiente energía para atravesar las barreras AB y CD de las uniones, lascuales los repelen.
La corriente emisor-colector es por tanto muy pequeña y por eso el diodo LED no se enciende, considerándose a efectos prácticos como una corriente de fuga.
Si ahora conectamos una resistencia de 1000W y una fuente de alimentación de 1,5V realizando el montaje que se expone en la siguiente figura, podremos comprobar como en este caso si que se enciende el diodo LED.

Laprincipal barrera que se oponía al paso de los electrones desde el emisor al colector, la constituía la barrera AB, ya que una vez atravesada ésta, los electrones se encuentran bajo la influencia del campo eléctrico del polo positivo.
Al aplicar una pequeña tensión positiva a la base (cristal P), con respecto al emisor (cristal N), dicha barrera desaparecerá, por quedar polarizada directamente launión de los cristales PN que la componen, sintiéndose atraídos los electrones por los potenciales positivos de la base y del colector. Dado que el potencial positivo del colector es mucho más elevado que el de la base, los electrones se sentirán más atraidos por el primero, por lo que se obtiene una elevada corriente de colector (que hace que el diodo se encienda y una pequeña corriente de base.
Aesta explicación hay que añadir que, al ser el cristal de la base extremadamente delgado y estar débilmente contaminado con unos pocos huecos, la base se satura rápidamente al ser invadida por la gran cantidad de electrones procedentes del emisor, causando una difusión de los mismos hacia la zona de empobrecimiento de la unión con el colector. Una vez que los electrones han superado la unión, sonatraídos con fuerza por el fuerte campo eléctrico positivo a que está sometido el colector.
El número de electrones que fluyen hacia el colector será más elevado cuanto mayor sea la tensión de polarización directa del diodo base-emisor. Por lo que se puede decir que esta tensión, junto con la corriente de base, controla la corriente de colector. Haciendo un símil, podríamos decir que la tensión...