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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación superior
Instituto Universitario Fundación la Salle
Técnico en Electricidad
Cátedra: Electrónica I
TRANSITORES
Profesora:
Alumno:
Jenny Velásquez
Alexis Gil
C: I: 31.521.534
San Félix, 06 de Enero del 2023
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Índice
Introducción………………………………………………………………………………….… pág. 3
Definición de transistor. Símbolo…………………………………………………. pág. 4,5
Funcionamiento del transistor……………………………………………………….. pág. 6
Tipos de transistores…………………………………………………………………… pág. 6-9
Características del BJT………………………………………………………………. pág. 9,11
Curvas del BJT………………………………………………………………………….. pág. 11,12
Tipos de configuración del BJT…………………………………………………. pág. 12,14
Polarización del BJT…………………………………………………………………. pág. 14,15
Conclusión……………………………………………………………………………………. pág. 16
Bibliografía……………………………………………………………………………………. pág. 17
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Introducción
Un transistor es un dispositivo semiconductor que transfiere una señal
débil del circuito de baja resistencia al circuito de alta resistencia. En otras
palabras, es un dispositivo utilizado como amplificador o interruptor que
regula las señales eléctricas como el voltaje o la corriente.
Los transistores son uno de los componentes básicos de la electrónica
moderna. Se componen de material semiconductor y suelen tener al
menos tres terminales para conectarse a un circuito externo.
Los transistores son el núcleo de la tecnología electrónica actual. El
desarrollo del transistor bipolar o transistor de unión bipolar, BJT, ha dado
lugar a muchos cambios en el mundo.
Algunas de las preguntas referentes a los transistores que veremos son:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Definición de transistor y su Símbolo
Funcionamiento del transistor
Tipos de transistores
Características del BJT
Curvas del BJT
Tipos de configuración del BJT
Polarización del BJT.
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 Definición de transistor
Se llama resistor, “resistor de transferencia” a un tipo de dispositivo
electrónico semiconductor, capaz de modificar una señal eléctrica de
salida como respuesta a una de entrada, sirviendo como amplificador,
conmutador, oscilador o rectificador de la misma.
Es un tipo de dispositivo de uso común en numerosos aparatos, como
relojes, lámparas, tomógrafos, celulares, radios, televisores y, sobre todo,
como componente de los circuitos integrados (chips o microchips).
Los transistores tienen su origen en la necesidad de controlar el flujo de la
corriente eléctrica en diversas aplicaciones, como parte de la evolución
del campo de la electrónica. Su antecesor directo fue un aparato
inventado por Julius Edgar Lilienfeld en Canadá en 1925, pero no sería
hasta mediados de siglo cuando podría implementarse usando materiales
semiconductores (en lugar de tubos al vacío).
Los primeros logros en este sentido consistieron en la ampliación de la
potencia de una señal eléctrica a partir de conducirla a través de dos
puntales de oro aplicados a un cristal de germanio.
El nombre de transistor fue propuesto por el ingeniero estadounidense
John R. Pierce, a partir de los primeros modelos diseñados por los
Laboratorios Bell. El primer transistor de contacto apareció en Alemania
en 1948, mientras que el primero de alta frecuencia fue inventado en
1953 en los Estados Unidos.
Estos fueron los primeros pasos hacia la explosión electrónica de la
segunda mitad del siglo XX, que permitieron, entre muchas otras cosas, el
desarrollo de las computadoras.
En la construcción de los transistores hoy en día se emplean materiales
como germanio (Ge), silicio (Si), arseniuro de galio (GaAs) o aleaciones de
silicio y germanio o silicio y aluminio. Dependiendo del material usado, el
dispositivo podrá resistir una cantidad determinada de tensión eléctrica y
una temperatura máxima de calentamiento por resistencia.
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Simbolos de los transistores:
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
Funcionamiento del transistor
El transistor consta de tres partes dopadas artificialmente (contaminadas
con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos
uniones bipolares: el emisor que emite portadores, el colector que los
recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras,
modula el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el
transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene
corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les
considera un elemento activo, a diferencia de los resistores,
condensadores e inductores que son elementos pasivos.
De manera simplificada, la corriente que circula por el colector es función
amplificada de la que se inyecta en el emisor, pero el transistor solo
gradúa la corriente que circula a través de sí mismo, si desde una fuente
de corriente continua se alimenta la base para que circule la carga por el
colector, según el tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificación
o ganancia logrado entre corriente de colector y corriente de base, se
denomina Beta del transistor. Otros parámetros a tener en cuenta y que
son particulares de cada tipo de transistor son: Tensiones de ruptura de
Colector Emisor, de Base Emisor, de Colector Base, Potencia Máxima,
disipación de calor, frecuencia de trabajo, y varias tablas donde se grafican
los distintos parámetros tales como corriente de base, tensión Colector
Emisor, tensión Base Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de
esquemas (configuraciones) básicos para utilización analógica de los
transistores son emisor común, colector común y base común.
 Tipos de transistores
1. Transistor de contacto puntual
Llamado también «transistor de punta de contacto», fue el primer
transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por John
Bardeen y Walter Brattain. Consta de una base de germanio,
semiconductor para entonces mejor conocido que la combinación cobreóxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas
que constituyen el emisor y el colector. La corriente de base es capaz de
modular la resistencia que se «ve» en el colector, de ahí el nombre de
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transfer resistor. Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su
día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe
podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el
transistor de unión debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad ha
desaparecido.
2. Transistor de unión bipolar
El transistor de unión bipolar (o BJT, por sus siglas del inglés bipolar
junction transistor) se fabrica sobre un monocristal de material
semiconductor como el germanio, el silicio o el arseniuro de galio, cuyas
cualidades son intermedias entre las de un conductor eléctrico y las de un
aislante. Sobre el sustrato de cristal se contaminan en forma muy
controlada tres zonas sucesivas, N-P-N o P-N-P, dando lugar a dos uniones
PN.
Las zonas N (en las que abundan portadores de carga Negativa) se
obtienen contaminando el sustrato con átomos de elementos donantes de
electrones, como el arsénico o el fósforo; mientras que las zonas P (donde
se generan portadores de carga Positiva o «huecos») se logran
contaminando con átomos aceptadores de electrones, como el indio, el
aluminio o el galio.
La tres zonas contaminadas dan como resultado transistores PNP o NPN,
donde la letra intermedia siempre corresponde a la región de la base, y las
otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo
contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo
general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).
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El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor
dependerá de dichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo
de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitaxial, etc.) y del
comportamiento cuántico de la unión.
3. Transistor de efecto de campo
El transistor de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor
de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material
semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se
establece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de
campo tipo N de la forma más básica. Si se difunden dos regiones P en una
barra de material N y se conectan externamente entre sí, se producirá una
puerta. A uno de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro
drenador. Aplicando tensión positiva entre el drenador y el surtidor y
conectando la puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la que
llamaremos corriente de drenador con polarización cero. Con un potencial
negativo de puerta al que llamamos tensión de estrangulamiento, cesa la
conducción en el canal.
El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que
controla la corriente en función de una tensión; tienen alta impedancia de
entrada.
 El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que
controla la corriente en función de una tensión; tienen alta
impedancia de entrada.
 Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante
una unión PN.
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 Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el
que la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.
Este es el símbolo del transistor JFET, en el que se indican: drenador,
surtidor y compuerta.
4. Fototransistor
Los fototransistores son sensibles a la radiación electromagnética en
frecuencias cercanas a la de la luz visible; debido a esto su flujo de
corriente puede ser regulado por medio de la luz incidente. Un
fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, solo
que puede trabajar de 2 maneras diferentes:
 Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo
común);
 Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento
hace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).
 Características del BJT
Se dice característica de entrada la curva que expresa la tendencia de la
corriente de base IB en función de la tensión de base VBE, tales como la
siguiente, que se refiere al transistor NPN BCW82.
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Vemos cómo la característica de entrada corresponde a la de un diodo, de
hecho, entre la base y el emisor, el transistor se comporta como un diodo;
vemos, de hecho, que la corriente de base es cero, cuando la VBE es
menor que la tensión de umbral, que en nuestro caso coincide
aproximadamente con 0,6 V, sobrepasada la tensión de umbral la
corriente de base aumenta rápidamente.
Se dice características de salida las que expresan la corriente de colector
IC como una función de la tensión VCE, mientras que manteniendo
constante la IB; tales como las siguientes, que se refieren siempre a
BCW82.
Observamos que hay diferentes características de salida, cada obtenida
para un valor predeterminado de la corriente de la base IB; de hecho, la
primera característica, a partir de la parte inferior se ha obtenida para una
IB = 5 m A; es decir, el mantenimiento de un IB constante con el aumento
de VCE, al principio la IC es cero; luego aumenta linealmente y
rápidamente a la rodilla; allá de la rodilla, la IC permanece prácticamente
constante, incluso si se aumenta la VCE.
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Las características son importantes para la determinación del punto de
trabajo; Se dice punto de trabajo un punto de que se sabe la tensión y la
corriente en reposo, es decir, en ausencia de señal; ejemplo, si tomo el
punto P, como en el siguiente diagrama:
Podemos observar que se encuentra en la característica para IB = 15 m A;
la corriente de base será IB = 15 m A ; la tensión VCE es de 1,0 V; la
corriente de colector será aproximadamente IC = 4,6 mA
 Curvas del BJT
 Curva de transferencia de un transistor real para una corriente de
base dada se muestra en la imagen a la izquierda.
 Curvas de transferencia del transistor bipolar para diferentes
corrientes de base. Ver zonas de saturación y de corte (imagen de la
derecha)
 En la imagen de la derecha las corrientes de base (Ib) son ejemplos
para poder entender que a más corriente la curva es más alta.
De las curvas del transistor se deduce que:
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Cuando la corriente de base (Ib) es cero, el transistor no conduce (Ic = 0).
Igualmente se puede deducir de la fórmula Ic = ß x Ib. El voltaje entre el
colector y el emisor (VCE) es el voltaje de alimentación. Cuando la
corriente de base (Ib) es diferente de cero, el transistor conduce (Ic es
diferente de cero). Igualmente se puede deducir de la fórmula Ic = ß x Ib.
El voltaje entre el colector y el emisor (VCE) es un voltaje que está entre el
mínimo (aproximadamente cero) y un máximo (aproximadamente el
voltaje de alimentación). El valor del voltaje depende del valor Ib.
 Tipos de configuración del BJT
1. Montaje en Base Común
En la imagen se muestra un amplificador base común práctico. La señal se
inyecta al emisor a través de Ci y se extrae amplificada por el colector vía
Co. La base, conectada dinámicamente a tierra a través de Cb, actúa como
elemento común a los circuitos de entrada y de salida. Las señales de
entrada y de salida siempre están en fase.
Los condensadores Ci y Co actúan como condensadores de paso o de
acoplamiento. Su objetivo es eliminar el nivel de corriente continua
presente a la entrada o a la salida y transferir sólo las señales de audio
propiamente dichas. El condensador Cb actúa como condensador de
deriva (bypass). Su objetivo es mantener estable el voltaje de polarización
de la base, enviando a tierra cualquier variación. Las resistencias RB1, RB2,
RC y RE polarizan correctamente las uniones del transistor y fijan el punto
de trabajo del amplificador.
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El circuito presenta una baja impedancia de entrada (entre 0.5 Ohm y 50
Ohm) y una alta impedancia de salida (entre 1 kOhm. y 1 MOhm). Las
ganancias de voltaje y de potencia pueden ser altas, del orden de 150 o
más, dependiendo de la Beta del transistor. La ganancia de corriente es
inferior a 1 (entre 0.95 y 0.995).
2. Montaje en Emisor Común
En la imagen se muestra un amplificador emisor común práctico. La señal
se inyecta a la base a través de Ci y se recibe amplificada del colector vía
Co. El emisor, conectado dinámicamente a tierra a través de ce, actúa
como elemento común a los circuitos de entrada y de salida. Observe que
en este modo de conexión, las señales de entrada y de salida siempre
están en oposición de fase.
Nuevamente, Ci y Co actúan como condensadores de acoplamiento y ce
como condensador de deriva. Las resistencias RB1, RB2, RC y RE polarizan
adecuadamente el transistor y fijan su punto de trabajo. Note que este
circuito, como el anterior, utiliza la estrategia de polarización universal o
por divisor de voltaje.
La impedancia de entrada de este montaje es del orden de 20 W a 5 kW. y
la impedancia de salida del orden de 50 W a 50 kOhm,. El circuito
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proporciona simultáneamente ganancia de corriente y de voltaje. La
ganancia de potencia puede llegar a ser relativamente alta, del orden de
10.000. Típicamente, la ganancia de corriente es el orden de 50. Esta es la
configuración más utilizada en la práctica.
3. Montaje en Colector Común
En la imagen se muestra un amplificador colector común práctico. La señal
se introduce por la base a través de Ci y se extrae por el emisor vía Co. El
colector, conectado dinámicamente a tierra a través de Ce, actúa como
elemento común a los circuitos de entrada y de salida. Las señales de
entrada y de salida siempre están en fase. El montaje se denomina
también seguidor de emisor.
El amplificador colector común se caracteriza por tener una alta
impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. La ganancia de
voltaje es siempre menor que 1 y la de potencia es normalmente inferior a
la que se obtiene con las configuraciones base común o emisor común.
Este montaje se utiliza principalmente como adaptador de impedancias.
 Polarizacion del BJT.
La polarización de un transistor: consiste en fijar el punto de trabajo Q en
ausencia de señal de entrada, el cual puede estar en la zona activa,
saturación o corte.
Con el sistema de polarización elegido, también se pretende que dicho
punto de funcionamiento Q sea estable con la temperatura, es decir, que
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no varíen los parámetros fundamentales de la polarización. Pues debido al
aumento de temperatura aumenta la intensidad inversa de fuga de las
unión de base, y con ella, la IC y la IE; lo que produce, a su vez, más
aumento de temperatura. Y así se crea un círculo vicioso que puede llevar
al transistor fuera del punto de funcionamiento establecido, produciendo
una señal amplificada deforme a la salida.
Desde luego, el desplazamiento del punto de trabajo Q ha de controlarse
si queremos que funcione el transistor a pesar de variaciones de
temperatura. Para asegurar una mínima variación del punto de trabajo lo
que se hace es introducir una realimentación negativa desde la salida a la
entrada, es decir, se utiliza parte de la señal de salida, normalmente en el
colector, para re-introducirla en la entrada, normalmente la base, de
modo que "frene" la tendencia a amplificar, la ganancia, del transistor.
Con ello evitamos que el transistor se "avalance" con la subida de
termperatura, pero lamentablemente, por el propio concepto de
realimentación negativa (recordamos que la intensidad de colector está
desfasada 180º respecto de la intensidad de base), se reducirá el nivel de
amplificación con el que el transistor va a operar, es decir: el circuito
limitará la ganancia del transistor a un valor que permita mejorar la
estabilidad del propio circuito. Cuanta más realimentación negativa,
menos amplificará el circuito pero mayor será la estabilidad; también
mejora el Ancho de Banda, pero eso es otro asunto.
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Conclusión
La introducción del transistor BJT ha permitido muchas tecnologías que
damos por sentado hoy: desde radios de transistores portátiles, hasta
teléfonos móviles y computadoras. Todos estos y muchos más artículos
cotidianos han sido posibles gracias a la invención del transistor.
Hoy en día, los transistores bipolares están disponibles en muchas formas.
Pero los transistores también se usan ampliamente dentro de los circuitos
integrados. La mayoría de los circuitos integrados digitales usan tecnología
de efecto de campo, pero muchos circuitos integrados analógicos usan
tecnología bipolar para proporcionar el rendimiento requerido.
Junto con el transistor de efecto de campo, FET, el transistor bipolar forma
la base de la mayoría de los equipos electrónicos actuales, ya sea como
dispositivos discretos o dentro de circuitos integrados.
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Bibliografía
https://electronicaonline.net/componentes-electronicos/transistor/
https://www.digikey.com/es/articles/transistor-basics
https://humanidades.com/transistores/
https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor
https://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL%20TRANSISTOR.htm
https://www.buscador.com/transistores/