Transistor

Definición: El transistor es un dispositivo semiconductor que transfiere una señal débil del circuito de baja resistencia al circuito de alta resistencia. Las palabras trans significar transferir propiedad y istor significar propiedad de resistencia ofrecida a las uniones. En otras palabras, es un dispositivo de conmutación que regula y amplifica la señal eléctrica como el voltaje o la corriente.

El transistor consta de dos diodos PN conectados espalda con espalda. Tiene tres terminales, a saber, emisor, base y colector. La base es la sección media que se compone de capas delgadas. La parte derecha del diodo se llama diodo emisor y la parte izquierda se llama diodo colector-base. Estos nombres se dan según el terminal común del transistor. La unión basada en el emisor del transistor está conectada con polarización directa y la unión colector-base está conectada con polarización inversa, lo que ofrece una alta resistencia.

Símbolos de transistores

Hay dos tipos de transistores, a saber, transistores NPN y transistores PNP. El transistor que tiene dos bloques de material semiconductor de tipo n y un bloque de material semiconductor de tipo P se conoce como transistor NPN. De manera similar, si el material tiene una capa de material de tipo N y dos capas de material de tipo P, se denomina transistor PNP. El símbolo de NPN y PNP se muestra en la siguiente figura.

transistor-símbolo

La flecha en el símbolo indica la dirección del flujo de corriente convencional en el emisor con polarización directa aplicada a la unión base-emisor. La única diferencia entre el transistor NPN y PNP está en la dirección de la corriente.

Terminales de transistores

El transistor tiene tres terminales, a saber, emisor, colector y base. Los terminales del diodo se explican a continuación en detalle.

transistor-terminal

emisor – La sección que alimenta la gran parte del portador de carga mayoritario se denomina emisor. El emisor siempre está conectado en polarización directa con respecto a la base para que suministre el portador de carga mayoritario a la base. La unión emisor-base inyecta una gran cantidad de portador de carga mayoritario en la base porque está muy dopada y tiene un tamaño moderado.

coleccionista – La sección que recoge la mayor parte del portador de carga mayoritario suministrado por el emisor se denomina colector. La unión colector-base siempre está en polarización inversa. Su función principal es remover las cargas mayoritarias de su unión con la base. La sección del colector del transistor está moderadamente dopada, pero es de mayor tamaño para que pueda recoger la mayor parte del portador de carga suministrado por el emisor.

bases- La sección central del transistor se conoce como la base. La base forma dos circuitos, el circuito de entrada con el emisor y el circuito de salida con el colector. El circuito emisor-base tiene polarización directa y ofrece baja resistencia al circuito. La unión colector-base está en polarización inversa y ofrece la mayor resistencia al circuito. La base del transistor está ligeramente dopada y es muy delgada, por lo que ofrece el portador de carga mayoritario a la base.

Trabajo de transistor

Por lo general, el silicio se usa para fabricar el transistor debido a su alto voltaje nominal, mayor corriente y menor sensibilidad a la temperatura. La sección emisor-base mantenida en polarización directa constituye la corriente base que fluye a través de la región base. La magnitud de la corriente base es muy pequeña. La corriente de base hace que los electrones se muevan hacia la región del colector o creen un hueco en la región de la base.

principio de funcionamiento del transistor

La base del transistor es muy delgada y ligeramente dopada, por lo que tiene menos electrones en comparación con el emisor. Los pocos electrones del emisor se combinan con el hueco de la región de la base y los electrones restantes se mueven hacia la región del colector y constituyen la corriente del colector. Así podemos decir que la gran corriente de colector se obtiene variando la región base.

Condiciones de funcionamiento del transistor

Cuando la unión del emisor tiene polarización directa y la unión del colector tiene polarización inversa, se dice que está en la región activa. El transistor tiene dos uniones que pueden polarizarse de diferentes maneras. La diferente conducción de trabajo del transistor se muestra en la siguiente tabla.

Condición Unión del emisor (EB) Unión del colector (CB) Región de operación

FRpolarizado hacia adelantepolarizado invertidoActivo
FFpolarizado hacia adelantepolarizado hacia adelanteSaturación
RRpolarizado invertidopolarizado invertidoCortar
RFpolarizado invertidopolarizado hacia adelanteinvertido

FR- En este caso, la unión base-emisor está conectada con polarización directa y la unión base-colector está conectada con polarización inversa. El transistor está en la región activa y la corriente del colector depende de la corriente del emisor. El transistor, que opera en esta región, se utiliza para la amplificación.

FF- En esta condición, tanto la unión está polarizada hacia adelante. El transistor está en saturación y la corriente de colector se vuelve independiente de la corriente de base. Los transistores actúan como un interruptor cerrado.

RR Ambas corrientes tienen polarización inversa. El emisor no suministra el portador de carga mayoritario a la base y el colector no recoge la corriente de los portadores. Así, los transistores actúan como un interruptor cerrado.

RF- La unión base-emisor está en polarización inversa y la unión base-colector se mantiene en polarización directa. Como el colector está ligeramente dopado en comparación con la unión del emisor, no suministra el portador de carga mayoritario a la base. Por lo tanto, se logra una mala acción del transistor.

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