transistores bipolares de juntura (bjt)€¦ · la zona n con elementos donantes de electrones...
Post on 11-May-2020
4 Views
Preview:
TRANSCRIPT
El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia
de transferencia").
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de
amplificador, oscilador, conmutador o rectificador, etc.
Es considerado uno de los mejores inventos del siglo XX, permitió el desarrollo de
la electrónica y de sus múltiples aplicaciones, ya que este superó ampliamente las
dificultades que presentaban sus antecesores, las válvulas.
Historia del Transistor
Los transistores, desarrollados en 1947 por los físicos Shockley, Bardeen y
Brattain, resolvieron todos estos inconvenientes y abrieron el camino,
mismo que, junto con otras invenciones –como la de los circuitos integrados–
potenciarían el desarrollo de las computadoras. Y todo a bajos voltajes, sin
necesidad de disipar energía (como era el caso del filamento), en dimensiones
reducidas y sin partes móviles o incandescentes que pudieran romperse.
Los materiales empleados para su fabricación son: Germanio, Silicio. Estos
tienen la propiedad de acelerarse grandemente el movimiento de los electrones
por medio de una corriente eléctrica.
El tamaño y peso de los transistores es bastante menor que los tubos de vacío.
En cuanto a su estructura, se encuentran formados por tres elementos:
Emisor: Emite los portadores de corriente,(huecos o electrones). Su labor
es la equivalente al cátodo en los tubos de vacío o "lámparas" electrónicas.
Base: Controla el flujo de los portadores de corriente. Su labor es la
equivalente a la rejilla cátodo en los tubos de vacío o "lámparas"
electrónicas.
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
Colector: Capta los portadores de corriente emitidos por el emisor. Su
labor es la equivalente a la placa en los tubos de vacío o "lámparas"
electrónicas.
Posee amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación).
Sirve como generador de señal (osciladores, generadores de ondas,
emisión de radiofrecuencia)
Permite la conmutación, actuando como interruptores (control de relés,
fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas).
Es detector de radiación luminosa (fototransistores).
El consumo de energía es sensiblemente bajo.
Pueden ser de dos tipos:
La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de
aceptadores o "huecos" (cargas positivas).
La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN,
donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las
otras dos al emisor y al colector.
Dos de los tres terminales actúan como terminales de entrada (control).
Dos de los tres terminales actúan como terminales de salida. Un terminal es
común a entrada y salida.
Su diferencia entre un transistor NPN y PNP, radica en la dirección del flujo de la
corriente, en la base, colector y emisor que se muestra en ambos gráficos
La potencia consumida en la entrada es menor que la controlada en la
salida.
La tensión entre los terminales de entrada determina el comportamiento
eléctrico de la salida.
La salida se comporta como:
Fuente de corriente controlada (zona lineal o activa).
Corto circuito (saturación).
Circuito abierto (corte).
1β
/TBC UV
R
S eI
TBCTBE UVUV
S eeI//
EI
CI
BI
BEV
BCV
1β
/TBE UV
F
S eI
1β
1β
// TBCTBE UV
R
SUV
F
SB e
Ie
II
TBCTBETBC UVUV
S
UV
R
SC eeIe
II
///1
β
Modelo circuital
genérico
Modelo de Ebers-Moll
ZAD,BEV
Transistor BJT
TBE UV
F
SB e
II
/
β
BFC II β
BFE II )1β(
1β
/TBC UV
R
S eI
TBCTBE UVUV
S eeI//
EI
CI
BI
BEV
BCV
1β
/TBE UV
F
S eI
BF Iβ
EI
CI
BI
BEV
BCV
F
SI
β
BF Iβ
EI
CI
BI
ZAD,BEV
BCV
Modelos circuitales simplificados
ZAD: VBE > 0, VBC < 0
XX
X
ZAI,BCV
Transistor BJT
TBC UV
R
SB e
II
/
β
BRE II β
BRC II )1β(
1β
/TBC UV
R
S eI
TBCTBE UVUV
S eeI//
EI
CI
BI
BEV
BCV
1β
/TBE UV
F
S eI
BRIβ
EI
CI
BI
BEV
BCV
R
SI
β
BRIβ
EI
CI
BI
BEV
ZAI,BCV
ZAD,ZAI, BEBC VV
FR ββ
Modelos circuitales simplificados
ZAI: VBE < 0, VBC > 0
XX
X
TBC UV
R
S eI /
β
TBCTBE UVUV
S eeI//
EI
CI
BI
BEV
BCV
TBE UV
F
S eI /
β
Transistor BJT
1β
/TBC UV
R
S eI
TBCTBE UVUV
S eeI//
EI
CI
BI
BEV
BCV
1β
/TBE UV
F
S eI
satCE,V
EI
CI
BI
sat,BEV
BCV
ZAD,sat, BEBE VV
sat,CEV
Modelos circuitales simplificados
Saturación: VBE > 0, VBC > 0
X
X
Transistor BJT
1β
/TBC UV
R
S eI
TBCTBE UVUV
S eeI//
EI
CI
BI
BEV
BCV
1β
/TBE UV
F
S eI
EI
CI
BI
BEV
BCV
Modos de operación
Modelos circuitales simplificados
Corte: VBE < 0, VBC < 0
X
X
X X
Dicho de otra manera
Modo Unión E-B Unión C-B
Corte Inverso Inverso
Activo Directo Inverso
Saturación Directo Directo
ZAD
SATURACIÓNDIRECTA
ZAISATURACIÓN
INVERSA
CORTE
CORTE
Resumen
IC 0, IE 0
y IB 0-IC a·IE y -IB (1-a)·IE
-IC -b·IB y IE -(1+b)·IB
VCB < 0
Zona Activa
IE
-IB
-IC
-
+VCB
P
P N
VEB
R
V1
Zona de Corte
IE
-IB
-IC
-
+VCB
P
P N
VBE
R
V1IE
-IB
-IC
-
+VCB
P
P N
VEB
R
V1
Zona de Saturación
VCB > 0 (VCE 0)
-IC V1/R
Circuitos Equivalen del transistores
ATE-UO Trans 04
Vs
is+
-
Vs=0
is
is=0
+
-Vs
Vs
is
+
-=
Zona Activa
Zona de
Saturación Vs
is
+
-=
Zona de
Corte Vs
is
+
-=
Configuraciones del BJT
Esta configuración se utiliza para propósitos de acoplamiento de impedancias.
Pues tiene alta impedancia de entrada y baja de salida, al contrario de las
otras dos configuraciones.
Para todos los propósitos prácticos las características de salida de esta
configuración son las mismas que se usan para EMISOR común.
Encapsulado de transistores
ATE-UO Trans 74
Encapsulado
TO-220
MJE13008 (NPN)
IRF840 (MOSFET, N)
BDX53C (Darlington)
Encapsulado
TO-126 (SOT-32)
BD135 (NPN)
BD136 (PNP)
Encapsulado
TO-92
BC548 (NPN)
BC558 (PNP)
Encapsulado
TO-3
2N3055 (NPN)
BU326 (NPN)
En los 60’s se fabricaron los primeros transistores FET.
Poseen tres pines Compuerta (GATE=G), Drenaje (DRAIN=D) y Fuente
(SOURCE=S).
Cuando se aplica un voltaje en la compuerta, esto permite que circule una
corriente desde la fuente hacia el drenaje.
En los FET la corriente es conducida por un único tipo de portador
(electrones o lagunas).
Los FET son pequeño y fáciles de fabricar.
Su uso esta muy expandido en circuitos integrados.
TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO (FET)
CLASIFICACIÓN DE LOS TRANSISTORES
TRANSISTORES
BJT
PNP
NPN
FET
JFET
CANAL N
CANAL P
MESFET CANAL N
MOSFET
ACUMULACIÓN
CANAL N
CANAL P
DEFLEXIÓN
CANAL N
CANAL P
BJT:Transistores bipolares de unión.
FET: Transistores de efecto de campo.
JFET: Transistores de efecto de campo de unión.
MESFET: Transistores de efecto de campo de metal semiconductor.
MOSFET: Transistores de efecto de campo de metal-oxido-semiconductor.
Transistores JFET
Canal N Canal P
G
D
S
G
D
S
G - Puerta (GATE)
D - Drenador (DRAIN)
S - Surtidor o fuente (SOURCE)
Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
Canal N Canal P
G
D
S
G
D
S
G
D
SG
D
SCanal N Canal P
MOSFET acumulación MOSFET deplexión
Funciona con base al efecto de un campo eléctrico de una unión PN que
afecta el movimiento de los portadores.
Es un dispositivo unipolar, solo un tipo de portador es responsable de
casi toda la corriente que circula entre la fuente y el drenaje.
Tiene una alta resistencia de entrada, en comparación con el transistor
bipolar.
Es relativamente menos sensible a la temperatura e inmune a la
radiación.
Tiene poca ganancia y es más económico de producir que el bipolar.
TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNION (JFET)
top related