Transistores

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Transistores

  1. 1. UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP TRANSISTORES INGENIERIA DE SISTEMAS E INFORMATICA IV CICLO ALUMNO: VICENTE CARDENAS, EDWIN HENRY LIMA - PERU
  2. 2. El transistor es un dispositivo electrónico, semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadores, reproductores de audio y vídeo, hornos de microondas, lavarropas automáticos, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, celulares, etc. TRANSISTORES
  3. 3. Transistores Bipolares (BJT: NPN-PNP) Transistores de Efecto de Campo ( JFET, MESFET, MOSFET ) Transistores HEMT y HBT Fototransistores
  4. 4. TRANSISTORES BIPOLARES BJT de transistor bipolar de unión (del ingles, Bipolar Junción Transistor).  Son aquellos que utilizan la corriente como elemento de control para obtener la señal y su comportamiento como dispositivo conmutador. Estos solo funcionan cuando están en polarización directa (se dice que están en saturación) y en polarización inversa no funcionan (se dice que están en corte). A base de estos se construyen los circuitos integrados y otros tipos de transistores. El término bipolar refleja el hecho de que los huecos y los electrones participan en el proceso de inyección hacia el material polarizado de forma opuesta.
  5. 5. Pueden ser de dos tipos: NPN PNP 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 que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas. Su diferencia radica en la dirección del flujo de la corriente, indicada por la flecha que se ve en ambos gráficos . TRANSISTORES BIPOLARES
  6. 6. TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO FET   Transistor Efecto de Campo (inglés; Field Effect Transistor) Es una familia de transistores que se basan en el campo eléctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un material semiconductor. Tienen tres terminales, denominadas puerta ( gate ), drenador ( drain ) y fuente ( source ). La puerta es el terminal equivalente a la base del BJT. El transistor de efecto de campo se comporta como un interruptor controlado por tensión , donde el voltaje aplicado a la puerta permite hacer que fluya o no corriente entre drenador y fuente. Entre los transistores de efecto de campo o FET más conocidos son los JFET, MOSFET y MESFET .
  7. 7. JFET ( inglés, Junction Field Effect Transistor): También llamado transistor unipolar , 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. Canal P Canal N G=Puerta(Gate), D=Drenador(Drain) y S=Fuente(Source).
  8. 8. Cuando aumentamos la tensión en el diodo puerta-surtidor, las zonas de deplexión se hacen más grandes, lo cual hace que la corriente que va de surtidor a drenador tenga más dificultades para atravesar el canal que se crea entre las zonas de deplexión, cuanto mayor es la tensión inversa en el diodo puerta-surtidor, menor es la corriente entre surtidor y drenador. Por esto, el JFET es un dispositivo controlado por tensión y no por corriente. Casi todos los electrones que pasan a través del canal creado entre las zonas de deflexión van al drenador, por lo que la corriente de drenador es igual a la corriente de surtidor.
  9. 9. MOSFET (inglés, Metal-Oxide-Semiconductor FET): Basado en la estructura MOS. ( Metal-Oxide-Semiconductor ) la cual consiste en un condensador , una de cuyas armaduras es metálica y llamaremos "puerta"; el dieléctrico se forma con un óxido del semiconductor del sustrato, y la otra armadura es un semiconductor, que llamaremos sustrato. El funcionamiento del transistor de efecto de campo es distinto al del BJT. En los MOSFET, la puerta no absorbe corriente en absoluto, frente a los BJT, donde la corriente que atraviesa la base, pese a ser pequeña en comparación con la que circula por las otras terminales, no siempre puede ser despreciada. Los MOSFET, además, presentan un comportamiento capacitivo muy acusado que hay que tener en cuenta para el análisis y diseño de circuitos.
  10. 10. Se encuentran dos tipos de MOSFET: 1. MOSFET de Empobrecimiento: 1.1 Canal N Se diferencia del FET canal n en que el terminal de puerta, G, está aislado del canal de conducción por una capa de óxido de silicio SiO2. y existe un sustrato de semiconductor tipo p cuyo terminal habitualmente se conectará externamente al terminal de surtidor.
  11. 11. 1.2 Canal P Posee la misma concepción del MOSFET de empobrecimiento canal n. En el símbolo del MOSFET de empobrecimiento canal p la flecha cambia de sentido.
  12. 12. 2. MOSFET de Enriquecimiento Difiere del MOSFET de empobrecimiento en que no tiene la capa delgada de material n sino que requiere de una tensión positiva entre la compuerta y la fuente para establecer un canal. Este canal se forma por la acción de una tensión positiva compuerta a fuente, VGS, que atrae electrones de la región de sustrato ubicada entre el drenaje y la compuerta contaminados de tipo n. Una VGS positiva provoca que los electrones se acumulen en la superficie inferior de la capa de oxido. Cuando la tensión alcanza el valor de umbral, VT, han sido atraídos a esta región los electrones suficientes para que se comporte como canal n conductor. No habrá una corriente apreciable ID hasta que VGS excede VT.
  13. 13. 2.1 MOSFET de Enriquecimiento Canal N 2.2 MOSFET de Enriquecimiento Canal P
  14. 14. MESFET (inglés, Metal Effect Semiconductor FET) Consiste en un canal conductor situada entre una fuente y desagüe en contacto con la región, como se muestra en la siguiente figura. El portador de flujo desde la fuente a la fuga está controlada por una puerta de metal Schottky . El control de la canal se obtiene por la variación de la anchura de agotamiento de la capa de metal debajo de los contactos que modula el espesor de la canal y, por ende, la realización de la actual. Su ventaja clave es la mayor movilidad de los portadores en el canal y su desventaja es la presencia de la puerta de metal Schottky que limita con interés la tensión de polarización en la puerta.
  15. 15. Transistores HEMT y HBT Las siglas HBT y HEMT pertenecen a las palabras Heterojuction Bipolar Transistor (Bipolar de Hetereoestructura) y Hight Electrón Mobility Transistor (De Alta Movilidad). Son dispositivos de 3 terminales formados por la combinación de diferentes componentes, con distinto salto de banda prohibida. 1. HEMT Un HEMT es un transistor con un cruce entre dos materiales con diferentes lagunas de banda (es decir, una heterounión) como el canal en lugar de una n-dopada región. Una combinación es de uso común con GaAs AlGaAs. El efecto de este cruce es el de crear una capa muy delgada de la realización de los electrones con bastante elevada concentración, dando el canal de resistividad muy baja (o dicho de otro modo, "de electrones de alta movilidad"). Esta capa es conocido como bidimensional de electrones del gas. Al igual que con todos los otros tipos de FETs, un voltaje aplicado a la puerta altera la conductividad de esta capa.
  16. 16. 2. HBT El transistor bipolar de heterounión (HBT) es una mejora de la salida del transistor bipolar (BJT), que puede manejar las señales de frecuencias muy altas de hasta varios cientos de GHz. Es común en los circuitos modernos ultrarápida, en su mayoría de radio (RF) de los sistemas. La principal diferencia entre el BJT y HBT es el uso de diferentes materiales semiconductores para el emisor y la base de las regiones, la creación de una heterounión. El efecto es limitar la inyección de agujeros en la base de región, ya que el posible obstáculo en la banda de valencia es tan grande.
  17. 17. FOTOTRANSISTORES 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 . Es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, solo que puede trabajar de 2 maneras diferentes: <ul><li>Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común). </li></ul>Símbolo <ul><li>Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación). </li></ul>
  18. 18. Si se desea aumentar la sensibilidad del transistor, debido a la baja iluminación, se puede incrementar la corriente de base (IB ), con ayuda de polarización externa. El circuito equivalente de un fototransistor, es un transistor común con un fotodiodo conectado entre la base y el colector, con el cátodo del fotodiodo conectado al colector del transistor y el ánodo a la base. En el gráfico se puede ver el circuito equivalente de un fototransistor. Se observa que está compuesto por un fotodiodo y un transistor. La corriente que entrega el fotodiodo (circula hacia la base del transistor) se amplifica ß veces, y es la corriente que puede entregar el fototransistor.
  19. 19. DIVERSOS FORMAS DE TRANSISTORES

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