Transistores Bipolares
Páginas: 32 (7828 palabras)
Publicado: 26 de abril de 2012
TRANSISTORES BIPOLARES EL TRANSISTOR SIN POLARIZACIÓN
Un transistor tiene tres zonas de dopaje, como se muestra en la Figura:
Figura 1. Estructura de un transistor
La zona inferior se denomina emisor, la zona central es la base y la zona superior es el colector. El transistor de la Figura 1 es un dispositivo npn porque hay una zona p entre dos zonas n. Recordemos que los portadoresmayoritarios son electrones libres en los materiales tipo n y huecos en los materiales tipo p. Los transistores también se construyen como dispositivos pnp. Un transistor pnp tiene una zona n entre dos zonas p. Para evitar confusiones entre los transistores npn y pnp, nuestra exposición inicial se centrará en el transistor npn. Niveles de dopaje En la Figura 1 el emisor está fuertemente dopado. Por otrolado, la base está ligeramente dopada. El nivel de dopaje del colector es intermedio, entre los dos anteriores. Físicamente el colector es la zona más grande de las tres. Diodos de emisor y de colector El transistor de la Figura 1 tiene dos uniones: una entre el emisor y la base y otra entre la base y el colector. Por tanto, un transistor es similar a dos diodos contrapuestos. El diodo inferior sedenomina el diodo emisor-base, o simplemente el diodo emisor. El diodo superior se denomina diodo colector- base, o diodo colector. Antes y después de la difusión La Figura 1 muestra las zonas del transistor antes de que ocurra la difusión. Los electrones libres de la zona n se difunden a través de la unión y se recombinan con los huecos del lado p. Imagínese los electrones libres de cada zona natravesando la unión y recombinándose con los huecos. El resultado son las dos zonas de deplexión mostradas en la Figura 2. En cada una de estas zonas la barrera de potencial es aproximadamente de 0,7 V a 25 °C para un transistor de silicio (y 0,3 V a 25 °C para un transistor de germanio).
EL TRANSISTOR POLARIZADO
Un transistor sin polarización es similar a dos diodos contrapuestos. Cadadiodo tiene una barrera de potencial de 0,7 V, aproximadamente. Si se conectan fuentes de tensión externas para polarizar al transistor, se obtienen corrientes a través de las diferentes partes del transistor. Electrones del emisor En la Figura 3 se muestra un transistor polarizado. Los signos menos representan electrones libres. El emisor está fuertemente dopado; su función consiste en emitir oinyectar electrones libres a la base. La base ligeramente dopada también tiene un propósito bien definido: dejar
pasar hacia el colector la mayor parte de los electrones inyectados por el emisor. El colector se llama así porque colecta o recoge la mayoría de los electrones provenientes de la base.
Figura 2. Zonas de deplexión
La Figura 3 es la forma más habitual de polarizar un transistor.La fuente de la izquierda VBB en la Figura 3 polariza directamente el diodo emisor, mientras que la fuente de la derecha VCC polariza inversamente el diodo de colector. Aunque son posibles otros métodos de polarización, polarizar en directa el diodo emisor y en inversa el diodo colector produce los resultados más útiles.
Figura 3. Transistor polarizado
Electrones de la base
En el instanteen que la polarizaci6n directa se aplica al diodo emisor de la Figura 3, los electrones del emisor todavía no han entrado en la zona de la base. Si VBB es mayor que la barrera de potencial emisor-base de la Figura 3, circulará una elevada comente de electrones del emisor hacia la base, como se ve en la Figura 4. Teóricamente estos electrones libres pueden circular en cualquiera de las dosdirecciones siguientes: por una parte, pueden circular hacia la izquierda saliendo de la base, pasando a través de RB en su camino hacia el terminal positivo de la fuente. Por otra parte, los electrones libres pueden circular hacia el colector. ¿Cuál es la trayectoria que siguen la mayor parte de los electrones libres? La mayoría de ellos seguirá el camino hacia el colector por dos razones; la primera...
Un transistor tiene tres zonas de dopaje, como se muestra en la Figura:
Figura 1. Estructura de un transistor
La zona inferior se denomina emisor, la zona central es la base y la zona superior es el colector. El transistor de la Figura 1 es un dispositivo npn porque hay una zona p entre dos zonas n. Recordemos que los portadoresmayoritarios son electrones libres en los materiales tipo n y huecos en los materiales tipo p. Los transistores también se construyen como dispositivos pnp. Un transistor pnp tiene una zona n entre dos zonas p. Para evitar confusiones entre los transistores npn y pnp, nuestra exposición inicial se centrará en el transistor npn. Niveles de dopaje En la Figura 1 el emisor está fuertemente dopado. Por otrolado, la base está ligeramente dopada. El nivel de dopaje del colector es intermedio, entre los dos anteriores. Físicamente el colector es la zona más grande de las tres. Diodos de emisor y de colector El transistor de la Figura 1 tiene dos uniones: una entre el emisor y la base y otra entre la base y el colector. Por tanto, un transistor es similar a dos diodos contrapuestos. El diodo inferior sedenomina el diodo emisor-base, o simplemente el diodo emisor. El diodo superior se denomina diodo colector- base, o diodo colector. Antes y después de la difusión La Figura 1 muestra las zonas del transistor antes de que ocurra la difusión. Los electrones libres de la zona n se difunden a través de la unión y se recombinan con los huecos del lado p. Imagínese los electrones libres de cada zona natravesando la unión y recombinándose con los huecos. El resultado son las dos zonas de deplexión mostradas en la Figura 2. En cada una de estas zonas la barrera de potencial es aproximadamente de 0,7 V a 25 °C para un transistor de silicio (y 0,3 V a 25 °C para un transistor de germanio).
EL TRANSISTOR POLARIZADO
Un transistor sin polarización es similar a dos diodos contrapuestos. Cadadiodo tiene una barrera de potencial de 0,7 V, aproximadamente. Si se conectan fuentes de tensión externas para polarizar al transistor, se obtienen corrientes a través de las diferentes partes del transistor. Electrones del emisor En la Figura 3 se muestra un transistor polarizado. Los signos menos representan electrones libres. El emisor está fuertemente dopado; su función consiste en emitir oinyectar electrones libres a la base. La base ligeramente dopada también tiene un propósito bien definido: dejar
pasar hacia el colector la mayor parte de los electrones inyectados por el emisor. El colector se llama así porque colecta o recoge la mayoría de los electrones provenientes de la base.
Figura 2. Zonas de deplexión
La Figura 3 es la forma más habitual de polarizar un transistor.La fuente de la izquierda VBB en la Figura 3 polariza directamente el diodo emisor, mientras que la fuente de la derecha VCC polariza inversamente el diodo de colector. Aunque son posibles otros métodos de polarización, polarizar en directa el diodo emisor y en inversa el diodo colector produce los resultados más útiles.
Figura 3. Transistor polarizado
Electrones de la base
En el instanteen que la polarizaci6n directa se aplica al diodo emisor de la Figura 3, los electrones del emisor todavía no han entrado en la zona de la base. Si VBB es mayor que la barrera de potencial emisor-base de la Figura 3, circulará una elevada comente de electrones del emisor hacia la base, como se ve en la Figura 4. Teóricamente estos electrones libres pueden circular en cualquiera de las dosdirecciones siguientes: por una parte, pueden circular hacia la izquierda saliendo de la base, pasando a través de RB en su camino hacia el terminal positivo de la fuente. Por otra parte, los electrones libres pueden circular hacia el colector. ¿Cuál es la trayectoria que siguen la mayor parte de los electrones libres? La mayoría de ellos seguirá el camino hacia el colector por dos razones; la primera...
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