transistor
El transistor es
un dispositivo
electrónico semiconductor que
cumple
funciones
de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la
contracción en inglés de transfer resistor («resistencia de transferencia»). Actualmente se
encuentran
prácticamente
en
todos
los aparatos
electrónicos de
uso
diario: radios, televisores, reproductores deaudio y video, cuarzo, computadoras, lámparas
fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, etc.
Historia
El transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU. en diciembre
de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain yWilliam Bradford Shockley, quienes
fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956. Fue el sustituto de la válvula
termoiónica de treselectrodos, o tríodo.
El transistor de efecto de campo fue descubierto antes que el transistor (1930), pero no se
encontró una aplicación útil ni se disponía de la tecnología necesaria para fabricarlos
masivamente.
Es por ello que al principio se usaron transistores bipolares y luego los denominados
transistores de efecto de campo (FET). En los últimos, la corriente entre el surtidor o fuente(source) y el drenaje (drain) se controla mediante el campo eléctrico establecido en el canal.
Por último, apareció el MOSFET (transistor FET de tipo Metal-Óxido-Semiconductor). Los
MOSFET permitieron un diseño extremadamente compacto, necesario para los circuitos
altamente integrados (CI).
Hoy la mayoría de los circuitos se construyen con tecnología CMOS. La tecnología CMOS
(Complementary MOS óMOS Complementario) es un diseño con dos diferentes MOSFET
(MOSFET de canal n y p), que se complementan mutuamente y consumen muy poca corriente
en un funcionamiento sin carga.
El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente
(contaminadas con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones
bipolares, el emisor que emiteportadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera,
que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A
diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se
obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un
elemento activo, a diferencia de los resistores,condensadores e inductores que son elementos
pasivos. Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante mecánica cuántica.
De manera simplificada, la corriente que circula por el colector es función amplificada de la
que se inyecta en el emisor, pero el transistor sólo gradúa la corriente que circula a través de
sí mismo, si desde una fuente de corriente continua se alimenta la base para quecircule la
carga por el colector, según el tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificación o
ganancia logrado entre corriente de colector y corriente de base, se denomina Beta del
transistor. Otros parámetros a tener en cuenta y que son particulares de cada tipo de
transistor son: Tensiones de ruptura de Colector Emisor, de Base Emisor, de Colector Base,
Potencia Máxima,disipación de calor, frecuencia de trabajo, y varias tablas donde se grafican
los distintos parámetros tales como corriente de base, tensión Colector Emisor, tensión Base
Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de esquemas (configuraciones) básicos para
utilización analógica de los transistores son emisor común, colector común y base común.
Modelos posteriores al transistor descrito, eltransistor bipolar (transistores FET, MOSFET,
JFET, CMOS, VMOS, etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el terminal de base para
modular la corriente de emisor o colector, sino la tensión presente en el terminal de puerta o
reja de control (graduador) y gradúa la conductancia del canal entre los terminales de Fuente
y Drenaje. Cuando la conductancia es nula y el canal se encuentra...
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