FISICA ELECTRONICA

2. TRANSISTOR
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor
utilizado para producir una señal de salida en respuesta a
otra señal de entrada.
El término “transistor” es la contracción en inglés de
transfer resistor (resistencia de transferencia).
Actualmente se encuentran prácticamente en todos los
aparatos electrónicos de uso diario.

3. TRANSISTOR
El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico
estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica
que ha superado cualquier previsión inicial.
Con el transistor vino la miniaturización de los componentes y
se llegó al descubrimiento de los circuitos integrados. Estos
circuitos constituyen el origen de los microprocesadores y, por
lo tanto, de los ordenadores actuales.

4. CLASIFICACION DE TRANSISTORES
Tenemos clasificado los Siguientes transistores:

Transistor de contacto puntual

Transistor de unión bipolar

Transistor de efecto de campo

5. 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
cobre-óxido 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 «transfer resistor». Es difícil de fabricar frágil y
ruidoso. En la actualidad ha desaparecido.

6. TRANSISTOR DE UNIÓN BIPOLAR
Es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en
dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar
el paso de la corriente a través de sus terminales. La
denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene
lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos
polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de
gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen
ciertos inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada
bastante baja.

7. ESTRUCTURA DE UNION BIPOLAR
Un transistor bipolar está formado por dos uniones PN en
contraposición. Físicamente, el transistor está constituido por
tres regiones semiconductoras unidas a los pines o terminales
denominados emisor (E), base (B) y colector (C).
Existen 2 tipos de transistores bipolares:

Transistor PNP

Transistor NPN

8. FUNCIONAMIENTO DE UNION BIPOLAR
Las condiciones normales de funcionamiento de un
transistor NPN se dan cuando el diodo base -emisor se
encuentra polarizado en directa y el diodo base -colector se
encuentra polarizado en inversa. En esta situación gran
parte de los electrones que fluyen del emisor a la base
consiguen atravesar ésta, debido a su poco grosor y débil
dopado, y llegar al colector.

9. FUNCIONAMIENTO DE UNION BIPOLAR
El transistor posee tres zonas de funcionamiento
Zona de saturación: El diodo colector está polarizado directamente y es
transistor se comporta como una pequeña resistencia. En esta zona un aumento
adicionar de la corriente de base no provoca un aumento de la corriente de
colector, ésta depende exclusivamente de la tensión entre emisor y colector. El
transistor se asemeja en su circuito emisor - colector a un interruptor cerrado.
Zona activa: En este intervalo el transistor se comporta como una fuente de
corriente, determinada por la corriente de base. A pequeños aumentos de la
corriente de base corresponden grandes aumentos de la corriente de colector,
de forma casi independiente de la tensión entre emisor y colector. Para trabajar
en esta zona el diodo base - emisor ha de estar polarizado en directa, mientras
que el diodo base - colector, ha de estar polarizado en inversa.
Zona de corte: El hecho de hacer nula la corriente de base, es equivalente a
mantener el circuito base emisor abierto, en estas circunstancias la corriente de
colector es prácticamente nula y por ello se puede considerar el transistor en su
circuito colector - emisor como un interruptor abierto.
Los transistores se usan en su zona activa cuando se emplean como
amplificador de señales. Las zonas de corte y saturación son útiles en circuitos
digitales, vale decir, trabajan como interruptor

10. TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO
El transistor de efecto de campo (FET: Field Effect Transistor) es
un semiconductor de tres terminales llamados Drenador (D),
Surtidor o fuente (S) y Compuerta (G), que se emplea para una
amplia variedad de aplicaciones que coinciden, en gran parte, con
aquellas correspondientes al transistor BJT.
Existen dos tipos de transistores de efecto de campo:
 El transistor de efecto de campo de unión (JFET).
 El transistor de efecto de campo de metal óxido semiconductor
(MOSFET).
Los Símbolos son:

11. TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNION (JFET)
Un JFET de canal N se fabrica difundiendo una región de tipo
P en un canal de tipo N, tal y como se muestra en la Figura 1.
A ambos lados del canal se conectan los terminales de fuente
(S, Source) y drenaje (D, Drain). El tercer terminal se
denomina puerta (G, Gate).

12. POLARIZACION DEL JFET
En un transistor bipolar, polarizamos directamente el diodo
base-emisor, pero en un JFET, el diodo puerta-surtidor es
polarizado inversamente. Debido a esto, la corriente de puerta es
muy pequeña, aproximadamente 0.
Ig = 0
Debido a que la corriente de entrada es aproximadamente
infinita, la resistencia de entrada va a ser aproximadamente
infinita.
Una de las aplicaciones más importante del JFET es de seguidor
de fuente, circuito análogo al seguidor de emisor, pero con la
diferencia de que la impedancia de entrada va a ser muy grande
para frecuencias bajas

13. FUNCIONAMIENTO DEL JFET
El JFET es un transistor de efecto de campo, es decir, su
funcionamiento se basa en las zonas de deplexión que rodean a cada
zona p al ser polarizadas inversamente.
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 difucultades para
atravesar el canal que se crea entre las zonas de deplexión, cuanto
mayor es la tension inversa en el diodo puerte-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 deplexión van al drenador, por lo que la
corriente de drenador es igual a la corriente de surtidor
Id = Is

14. CURVAS DE DRENADOR DEL JFET
Para realizar las curvas de drenador tomaremos el siguiente
circuito, apuntando los datos obtenidos en la tabla y
realizando el gráfico.

15. EL TRANSISTOR MOSFET
Los transistores MOSFET o también conocidos como
Transistores de Efecto de Campo
de
Metal
Oxido
Semiconductor
(Metal-Oxide-Semiconductor
Field-Efect
Transistor), es un dispositivo similar al transistor BJT, en el
hecho que se compone básicamente de 3 capas de semiconductor
N y P, pero con ciertas modificaciones tal como se muestra a
continuación:

16. EL TRANSISTOR MOSFET
Observe que se pueden tener dos tipos de MOSFET, de canal N y
canal P. El nombre de sus terminales son respectivamente: S =
Source (Fuente), D = Drain (Drenador) y G = Gate(Compuerta).
Se puede apreciar también que se ha utilizado una epresentación
con diodos, dicha representación teórica será útil más adelante
para explicar el funcionamiento de este dispositivo. A
ontinuación se muestra la distribución interna de cargas para un
MOSFET N:

17. SÍMBOLOS DE CIRCUITO MOSFET
Existen distintos símbolos que se utilizan para representar el
transistor MOSFET. El diseño básico consiste en una línea recta
para dibujar el canal, con líneas que salen del canal en ángulo recto
y luego hacia afuera del dibujo de forma paralela al canal, para
dibujar el surtidor y el drenador. En algunos casos, se utiliza una
línea segmentada en tres partes para el canal del MOSFET de
enriquecimiento, y una línea sólida para el canal del MOSFET de
empobrecimiento. Otra línea es dibujada en forma paralela al canal
para destacar la compuerta.

18. ESTADOS DE MOSFET
El transistor MOSFET tiene tres estados de funcionamiento:
Estado de corte, Cuando la tensión de la puerta es idéntica a la del sustrato.
Estado de NO conducción, El MOSFET está en estado de no conducción:
ninguna corriente fluye entre fuente y drenador aunque se aplique una diferencia de
potencial entre ambos.
Conducción lineal, al polarizarse la puerta con una tensión negativa (pMOS) o
positiva (nMOS), se crea una región de deplexión en la región que separa la fuente
y el drenador. Si esta tensión crece lo suficiente, aparecerán portadores
minoritarios (electrones en nMOS, huecos en pMOS) en la región de deplexión que
darán lugar a un canal de conducción.
El transistor pasa entonces a estado de conducción, de modo que una diferencia de
potencial entre fuente y drenador dará lugar a una corriente. El transistor se
comporta como una resistencia controlada por la tensión de puerta.

19. FUNCIONAMIENTO DE UNION BIPOLAR
http://www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema2.4.html
http://www.sc.ehu.es/acwamurc/transparencias/(7)transistor.pdf
Http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor
http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/trans_campo.htm