Transistores

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TEMA 5: EL TRANSISTOR BIPOLAR

5.1. Estructura física.
5.1.1 Transistores pnp y npn
5.2. Regiones de operación.
5.2.1 Región activa directa.
5.2.2 Región de saturación.
5.2.3 Región de corte.
5.2.4 Región activa inversa.
5.3. El transistor bipolar como elemento de circuito:
5.3.1 Variables de circuito y configuraciones básicas:
• emisor común
• base común
• colector común.5.3.2 Transistor bipolar en configuración emisor común. Curvas
características. Modelos básicos.
5.3.3 Circuitos con transistores: Cálculo del punto de trabajo.
5.3.4 Circuitos con transistores: Cálculo de la característica de
transferencia.
5.4. Familias lógicas bipolares.
5.4.1 Familia RTL.
5.4.2 Familia DTL.
5.4.3 Familia TTL.

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LECTURAS COMPLEMENTARIAS

•• Fernández Ramos, J. y otros, "Dispositivos Electrónicos para
Estudiantes de Informática" Universidad de Málaga /
Manuales 2002. Tema 5: pag. 93- 133.
•• Malik, N.R.,"Circuitos Electrónicos. Análisis, Simulación y
Diseño", Editorial Prentice-Hall 1996. Tema: 4: pag. 220-251.
•• Daza A. y García J. "Ejercicios deDispositivos Electrónicos"
Universidad de Málaga/Manuales 2003. Tema 3: pag 107-167.
•• http://jas.eng.buffalo.edu/education/index.html

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ESTRUCTURA FÍSICA
p

n

p
E

Emisor

Colector

B
C

C

Base

n

p

B

E

n
C

Emisor

Colector

B
E

Base

EL ÁREA DE CONTACTOBASE-EMISOR ES MENOR QUE EL ÁREA DE CONTACTO
BASE-COLECTOR:

EL EMISOR INYECTA PORTADORES QUE RECOGE EL COLECTOR

LA BASE ES ESTRECHA:
MUCHOS PORTADORES "SOBREVIVEN" A LA RECOMBINACIÓN

EL EMISOR ESTÁ MÁS DOPADO QUE EL COLECTOR Y LA BASE:
ES EL QUE INYECTA PORTADORES

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REGIONES DE OPERACIÓN

np

n

Emisor

Colector

VBC

C
B

VBE

E

Base
VBC

VBE

BE INVERSA BC DIRECTA
INVERSA

VBC

BE DIRECTA BC DIRECTA

SATURACIÓN

(VTBE,VTBC)
CORTE

BE INVERSA BC INVERSA

VBE

ACTIVA

BE DIRECTA BC INVERSA

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REGIÓN ACTIVA

?

NO

B

B
directamentepolarizada
n

C

E

¿

C

E

inversamente polarizada
n

p

Emisor

Colector
E
IC

IE

IB
Base
VBC < 0 Recombinación

VBE > 0

EL EMISOR INYECTA PORTADORES QUE RECOGE EL COLECTOR
MUCHOS PORTADORES "SOBREVIVEN" A LA RECOMBINACIÓN

IC = α IE ,
IB ∝ e
IE ∝ e
IE

IC + I B = I E

α≈1

V BE ⁄ V T

IE ∝ I B

V BE ⁄ V T

I C = β IB
IC
IB

IC ∝ IB

IC = βIBIE

VBE

IC

IB

EL EMISOR ESTÁ MUCHO MÁS DOPADO QUE LA BASE:
IE ES MUCHO MÁS GRANDE QUE IB , ES DECIR β ES GRANDE
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REGIÓN DE SATURACIÓN
directamente polarizada
directamente polarizada
n

E

VBC

VBE

C

n

p

B
Colector

Emisor

VCE
E
Base

VBE >0

C

VBEVBC >0

B

REGIÓN DE CORTE
inversamente polarizada
inversamente polarizada
n

n

p

Colector E

Emisor

C

B
VBE VIH

RBB

RBeq =

B

IB

RBB
E

E

IB

RC
C

B

+VBEON < VDD

RBB+RC

(VDD - VBEON) RBB

Siempre que Vx > VIH todo irá bien

0

vi

VIL=VBEON

VDD
IRC

R
BB
= ----------- ( V
–V
)+V
DD
CESAT
BEON
βR
C

A

VIH=VAvo2

0

CASO (B)

NMH = VDD - VA

RC

+VBEON

VDD - VIH

RBB

VIH - VBEON

RC

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FAMILIAS LÓGICAS BIPOLARES: Ejemplos

Ej: En las puerta lógicas de la figura, comprobar como influye su interconexión
sobre los niveles lógicos. ¿Calcular el máximo número de puertas lógicas que
pueden ser conectadas a la salida de una dada, sin que estos...