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Transitores

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Transitores

  1. 1. TRANSISTORESEl transistor es un dispositivo electrónico semiconductor quecumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador orectificador. El término transistor es la contracción en ingles detransfer resistor (resistencia de transferencia). Actualmente seencuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos deuso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video,relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes,teléfonos, celulares, etc.
  2. 2. Transistor de contacto puntualLlamado también transistor de punta de contacto, fue el primer transistor capazde obtener ganancia, inventado en 1947 por John Bardeen y Walter Brattain.CARATERISTICAS:Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocidoque la combinación cobre-oxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas,dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente debase es capaz de modular la resistencia que se «ve» en el colector, de ahí elnombre de «transfer resistor». Se basa en efectos de superficie, poco conocidosen su día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpepodía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor deunión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidadha desaparecido.
  3. 3. Transistor de unión bipolarEl transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamentesobre un mono cristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienencualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como losmetales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, secontaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismotipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.CARACTERÍSTICAS:La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P deaceptadores o huecos (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementosaceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) oFosforo (P).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 lasotras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrarioa la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor estámucho más contaminado que el colector).El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá dedichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología decontaminación (difusión gaseosa, epitaxia, etc.) y del comportamiento cuántico de launión.
  4. 4. Transistor de efecto de campoEl transistor de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor deefecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor desilicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un contactoóhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma másbásica.CARACTERISTICAS:Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectanexternamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos contactos lellamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positiva entre eldrenador y el surtidor y conectando la puerta al surtidor, estableceremos unacorriente, a la que llamaremos corriente de drenador con polarización cero. Conun 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 lacorriente en función de una tensión; tienen alta impudencia de entrada.Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una uniónPN. Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que lacompuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico. Transistor de efecto decampo MOS, MOSFET, donde MOS significa Metal-Óxido-Semiconductor, eneste caso la compuerta es metálica y está separada del canal semiconductor poruna capa de oxido.
  5. 5. Transistores y Electrónica de PotenciaCon el desarrollo tecnológico y evolución de la electrónica, la capacidad de losdispositivos semiconductores para soportar cada vez mayores niveles de tensióny corriente ha permitido su uso en aplicaciones de potencia. Es así comoactualmente los transistores son empleados en conversores estáticos depotencia, controles para motores y llaves de alta potencia (principalmenteinversores), aunque su principal uso está basado en la amplificación de corrientedentro de un circuito cerrado.
  6. 6. El transistor bipolar como amplificadorEl comportamiento del transistor se puede ver como dos diodos (Modelo deEbers-moll), uno entre base y emisor, polarizado en directo y otro diodo entrebase y colector, polarizado en inverso. Esto quiere decir que entre base y emisortendremos una tensión igual a la tensión directa de un diodo, es decir 0,6 a 0,8para un transistor de silicio y unos 0,4 para el germanio.Lo interesante del dispositivo es que en el colector tendremos una corrienteproporcional a la corriente de base: IC = β IB, es decir, ganancia de corrientecuando β>1. Para transistores normales de señal, β varía entre 100 y 300.Entonces, existen tres configuraciones para el amplificador:
  7. 7. MOSFETHay dos familias de transistores de efecto de campo: los JFET y los MOSFET. Pese a que elconcepto básico de los FET se conocía ya en 1930, estos dispositivos sólo empezaron afabricarse comercialmente a partir de la década de los 60. Y a partir de los 80 los transistoresde tipo MOSFET han alcanzado una enorme popularidad. Comparados con los BJT, lostransistores MOS ocupan menos espacio, es decir, dentro de un circuito integrado puedeincorporase un numero mayor. Además su proceso de fabricación es también más simple.Además, existe un gran número de funciones lógicas que pueden ser implementadasúnicamente con transistores MOS (sin resistencias ni diodos). Esto ha hecho del transistorMOS el componente estrella de la electrónica digital. MOSFET significa "FET de Metal Oxido Semiconductor" o FET de compuerta aislada, es un arreglo de cientos de transistores integrados en un sustrato de silicio. Cada uno entrega una parte a la corriente total. Uno de los motivos que impulsó su desarrollo es que los transistores bipolares presentan limitaciones. Es un dispositivo controlado por tensión, Es un dispositivo extremadamente veloz en virtud a la pequeña corriente necesaria para estrangular o liberar el canal. Por esta facultad se los usa ampliamente en conmutación. Su velocidad permite diseñar etapas con grandes anchos de banda minimizando, así, lo que se denomina distorsión por fase.
  8. 8. El JFETEl JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transitar de efecto de campode juntura o unión) es un dispositivo electrónica, esto es, un circuito que, segúnunos valores eléctricos de entrada, reacciona dando unos valores de salida. En elcaso de los JFET, al ser transistores de efecto de campo eléctrico, estos valores deentrada son las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entre los terminales S(fuente) y G (puerta), VGS. Según este valor, la salida del transistor presentará unacurva característica que se simplifica definiendo en ella tres zonas con ecuacionesdefinidas: corte, óhmica y saturación.
  9. 9. FICHA TÉCNICA DEL TRANSISTOR PNP - Medida NPN - MedidaPunta roja Punta negra del Óhmetro del ÓhmetroColector Emisor Alta resistencia Alta resistenciaEmisor Colector Alta resistencia Alta resistenciaEmisor Base Baja resistencia Alta resistenciaBase Emisor Alta resistencia Baja resistenciaBase Colector Alta resistencia Baja resistenciaColector Base Baja resistencia Alta resistencia

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