Trnas
Páginas: 13 (3095 palabras)
Publicado: 4 de noviembre de 2012
Transistor Bipolar
Dr. Andres Ozols
FIUBA 2007
Dr. A. Ozols 1
Diodo = 1 juntura (pn) Dispositivo pasivo Transistor Bipolar = 2 junturas (np + pn)
1. Dispositivo activo 2. 3. Ganancia de tensión Control de la ganancia de corriente Ganancia de potencia de la señal
1.
Transistor Bipolar MOSFET Transistor de Efecto de Campo Semiconductor Óxido Metal JFET Transistor de Efecto deCampo de Juntura
Tipos de Transistores
2. 3.
Dr. A. Ozols
2
Transistor Bipolar
La fuente de corriente controlada por tensión
Objetivo: determinación de los factores de ganancia de corriente
Dr. A. Ozols
3
ACCIÓN del TRANSISTOR BIPOLAR
Dr. A. Ozols
4
Transistor Bipolar
La fuente de corriente controlada por tensión
Objetivo: determinación de los factoresde ganancia de corriente
Principio Básico de Operación Diagrama de bloques y símbolos Transistor npn Transistor pnp
Dr. A. Ozols
5
Principio Básico de Operación
Modo de operación activa-directa •La juntura pn base-emisor (B-E) es polarizada en directa •La juntura pn base-emisor (B-C) es polarizada en inversa
Dr. A. Ozols
6
Modo de operación activa-directa (B-E) en directaElectrones inyectados desde emisor a través de la juntura B-E en la base Creación de exceso de minoritarios en la base
(B-C) en inversa
La concentración de electrones en el borde B-C es nula
Dr. A. Ozols
7
Modo de operación activa-directa
El gradiente elevado de electrones Los electrones inyectados desde el emisor difunden a través de la base hacia la juntura B-C
El campoeléctrico acelera a los electrones hacia del colector
La región de la base tiene que ser lo más fina posible para permitir el mayor número de electrones en el colector, evitando la recombinación
La concentración de electrones minoritarios es función de las tensiones BE y B-C
Dr. A. Ozols
Las junturas B-E y B-C son inter-actuantes
8
Modo de operación activa-directa
Inyección y colecciónde electrones en modo directo activo Número de electrones por unidad de tiempo es proporcional al número de electrones inyectado en la base Número de electrones inyectados es función de la tensión B-E y casi independiente del potencial inverso B-C Acción del transistor
Dr. A. Ozols
Los huecos son inyectados desde la base hacia el emisor Control de la corriente de colector por medio de latensión BE
9
Principio Básico de Operación en modo directo activo
Dr. A. Ozols
10
Modos de Operación
El transistor puede polarizarse en tres modos de operación 1- Modo de corte: VBE ≤ 0 los electrones mayoritarios del emisor no son inyectados a la base y la juntura B-C está en inversa. Las corrientes de colector son nulas. emisor
Modos de emisor común
Dr. A. Ozols
11
Modosde Operación
2- Modo activo directo: VBE >0 los electrones mayoritarios del emisor son inyectados en la base y la juntura B-C está en inversa.
VCC = I C RC − VBC + VBE = VR − VBC + VBE
Si VBE crece La corriente IC y VR crecen La magnitud disminuye de VBC
La combinación de VR y VCC hace VBC=0
Dr. A. Ozols 12
Modos de Operación
3- Modo de saturación: Un pequeño incremento de IC producela polarización directa VBC >0 como también BE IC deja de estar controlada VBE 4- Modo activo inverso: La juntura B-E está polarizada en inversa mientras que la B-C en directa
Los papeles del colector y emisor invertidos pero con magnitudes distintas
están
Dr. A. Ozols
13
DISTRIBUCIÓN de PORTADORES MINORITARIOS
Dr. A. Ozols
14
Notación Para transistores NPN y PNPDefinición
NE , NB, NC XE , XB, XC DE , DB, DC
Concentraciones de dopaje en las regiones de emisor, base y colector Ancho de las zonas de vaciamiento de carga de las regiones de emisor, base y colector Coeficientes de difusión de portadores minoritarios en las regiones de emisor, base y colector Tiempos de vida de portadores minoritarios en las regiones de emisor, base y colector
τE0 ,...
Dr. Andres Ozols
FIUBA 2007
Dr. A. Ozols 1
Diodo = 1 juntura (pn) Dispositivo pasivo Transistor Bipolar = 2 junturas (np + pn)
1. Dispositivo activo 2. 3. Ganancia de tensión Control de la ganancia de corriente Ganancia de potencia de la señal
1.
Transistor Bipolar MOSFET Transistor de Efecto de Campo Semiconductor Óxido Metal JFET Transistor de Efecto deCampo de Juntura
Tipos de Transistores
2. 3.
Dr. A. Ozols
2
Transistor Bipolar
La fuente de corriente controlada por tensión
Objetivo: determinación de los factores de ganancia de corriente
Dr. A. Ozols
3
ACCIÓN del TRANSISTOR BIPOLAR
Dr. A. Ozols
4
Transistor Bipolar
La fuente de corriente controlada por tensión
Objetivo: determinación de los factoresde ganancia de corriente
Principio Básico de Operación Diagrama de bloques y símbolos Transistor npn Transistor pnp
Dr. A. Ozols
5
Principio Básico de Operación
Modo de operación activa-directa •La juntura pn base-emisor (B-E) es polarizada en directa •La juntura pn base-emisor (B-C) es polarizada en inversa
Dr. A. Ozols
6
Modo de operación activa-directa (B-E) en directaElectrones inyectados desde emisor a través de la juntura B-E en la base Creación de exceso de minoritarios en la base
(B-C) en inversa
La concentración de electrones en el borde B-C es nula
Dr. A. Ozols
7
Modo de operación activa-directa
El gradiente elevado de electrones Los electrones inyectados desde el emisor difunden a través de la base hacia la juntura B-C
El campoeléctrico acelera a los electrones hacia del colector
La región de la base tiene que ser lo más fina posible para permitir el mayor número de electrones en el colector, evitando la recombinación
La concentración de electrones minoritarios es función de las tensiones BE y B-C
Dr. A. Ozols
Las junturas B-E y B-C son inter-actuantes
8
Modo de operación activa-directa
Inyección y colecciónde electrones en modo directo activo Número de electrones por unidad de tiempo es proporcional al número de electrones inyectado en la base Número de electrones inyectados es función de la tensión B-E y casi independiente del potencial inverso B-C Acción del transistor
Dr. A. Ozols
Los huecos son inyectados desde la base hacia el emisor Control de la corriente de colector por medio de latensión BE
9
Principio Básico de Operación en modo directo activo
Dr. A. Ozols
10
Modos de Operación
El transistor puede polarizarse en tres modos de operación 1- Modo de corte: VBE ≤ 0 los electrones mayoritarios del emisor no son inyectados a la base y la juntura B-C está en inversa. Las corrientes de colector son nulas. emisor
Modos de emisor común
Dr. A. Ozols
11
Modosde Operación
2- Modo activo directo: VBE >0 los electrones mayoritarios del emisor son inyectados en la base y la juntura B-C está en inversa.
VCC = I C RC − VBC + VBE = VR − VBC + VBE
Si VBE crece La corriente IC y VR crecen La magnitud disminuye de VBC
La combinación de VR y VCC hace VBC=0
Dr. A. Ozols 12
Modos de Operación
3- Modo de saturación: Un pequeño incremento de IC producela polarización directa VBC >0 como también BE IC deja de estar controlada VBE 4- Modo activo inverso: La juntura B-E está polarizada en inversa mientras que la B-C en directa
Los papeles del colector y emisor invertidos pero con magnitudes distintas
están
Dr. A. Ozols
13
DISTRIBUCIÓN de PORTADORES MINORITARIOS
Dr. A. Ozols
14
Notación Para transistores NPN y PNPDefinición
NE , NB, NC XE , XB, XC DE , DB, DC
Concentraciones de dopaje en las regiones de emisor, base y colector Ancho de las zonas de vaciamiento de carga de las regiones de emisor, base y colector Coeficientes de difusión de portadores minoritarios en las regiones de emisor, base y colector Tiempos de vida de portadores minoritarios en las regiones de emisor, base y colector
τE0 ,...
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