Transistor

UNIDAD II - CLASE Nº 1

El transistor es un dispositivo que ha originado una evolución en el campo electrónico. Polarizar un transistor es una condición previa a muchas aplicaciones lineales y no-lineales ya que establece las corrientes y tensiones en continua que van a circular por el dispositivo.
Existen dos tipos transistores: el NPN y el PNP, y la dirección del flujo de la corriente encada caso, lo indica la flecha que se ve en el gráfico de cada tipo de transistor.
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Figura 1.1. Símbolos y sentidos de referencia para un transistor bipolar a) NPN y b) PNP.

El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.El transistor bipolar es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor), una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación.
Este factor se llama ß (beta) y es un dato propio de cada transistor.
Entonces:
- Ic (corriente que pasa por la patilla colector) es igual a ß (factor deamplificación) por Ib (corriente que pasa por la patilla base).
- Ic = ß * Ib
- Ie (corriente que pasa por la patilla emisor) es del mismo valor que Ic, sólo que, la corriente en un caso entra al transistor y en el otro caso sale de él, o viceversa.
Según la fórmula anterior las corrientes no dependen del voltaje que alimenta el circuito (Vcc), pero en la realidad si lo hace y la corriente Ibcambia ligeramente cuando se cambia Vcc. Ver figura.
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Fig 1.1
En el segundo gráfico las corrientes de base (Ib) son ejemplos para poder entender que a más corriente la curva es más alta.

Corrientes en un transistor de unión o BJT
Un transistor bipolar de unión está formado por dos uniones “pn” en contraposición. Físicamente,el transistor está constituido por tres regiones semiconductoras -emisor, base y colector- siendo la región de base muy delgada (< 1µm).
El modo normal de hacer operar a un transistor es en la zona directa. En esta zona, los sentidos de las corrientes y tensiones en los terminales del transistor se muestran en la figura 1.1.a para un transistor NPN y en la figura 1.1.b a un PNP. En ambos casos severifica que:
[pic] Y

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Ebers y Moll desarrollaron un modelo que relacionaba las corrientes con las tensiones en los terminales del transistor. Este modelo, conocido como modelo de Ebers-Moll, establece las siguientes ecuaciones generales que, para un transistor NPN, son: αF = 0.99, αR= 0.66, IES = 10-15A, ICS = 10-15A
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Donde IES y ICS representan las corrientes desaturación para las uniones emisor y colector, respectivamente, aF el factor de defecto y aR la fracción de inyección de portadores minoritarios. En un transistor bipolar PNP, las ecuaciones de Ebers-Moll son:
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Para un transistor ideal, los anteriores cuatro parámetros están relacionados mediante el teorema de Reciprocidad
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Valores típicos de estos parámetros son:

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Figura 1.2. Zonas deoperación de un transistor en la región directa.
|Unión de emisor |Unión de colector |Modo de operación |
|Directa |Inversa |Activa directa |
|Inversa |Directa|Activa inversa |
|Inversa |Inversa |Corte |
|Directa |Directa |Saturación |

Tabla 1.1. Principales modos de operación de un transistor bipolar

Familia...