CONCEPTO, TRANSISTORES, PRINCIPIOS

1. Transistores
~
Publicado por
ENERGV CCNCEPTS,
SKOKIE, 60077,
ILlINOIS U.S.A.
INC.
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[El
,

2. Objetivos . IDENTIFICACIONDELAS TERMINALES DE UN TRANSISTOR
Identificar las partes principales de un transistor.
. PRUEBAS DE UN TRANSISTOR
Verificar la condición abierta y de cortocircuito en un transistor usando
un óhmetro.
. TRANSISTORES NPN Y PNP
Identificar transistores NPN y PNP usando un óhmetro.
- ;,:';e~:~::."i"'t
Introducción En 1948, científicos de los Laboratorios Bell descubrieron un di sposi tivo
que revolucionó la industria electrónica. Este dispositivo es el t ra nsistor,
Algunas de las características más sobresalientes de los transistores son:
larga vida, no necesita un periódo de precalentamiento (como es el caso
del tubo de vacío), opera a tensiones bajas y su costo y tamaño son muy
reducidos. Por otro lado, los transistores resisten esfuerzos de vibración
y resistencias mecánicas menores y ellos no operan satisfactoriamente a
temperaturas elevadas.
Transistor Dispositivo de estado sólido construído de material semiconductor,
normalmente silicio o germanio. Hay junturas NPN y PNP con sus elementos principales
denominados: emisor, base y colector. Existen tipos especiales de transistores. tales
como los de efecto de campo (FET), unijuntura (UJT), etc.
T-l

3. EXPERIMENTO 1 Identificación de las terminales
de un transistor
Objetivo del experimento Al completar este experimento, usted podrá:
A. Identificar el emisor, base y colector de un transistor.
Discusión Un transistor tiene tres elementos activos. Estos son el emisor, la base
y el colector. Los transistores tienen diferentes tamaños y formas. La
Figura 1 muestra algunos de los tipos más usuales.
TO-98
TO-5
'"",""
TO-92 TO-220
Figura 1
Transistores más comunes
T-3

4. Experimento 1
Básimanete existen dos tipos de transistores que son NPN y PNP, cuyos
símbolos se muestran en la Figura 2. Observe en ellos la base, el emisor
y el colector. La dirección de las flechas del emisor nos indica si el
transistor es NPN o PNP.
COLECTOR
BASE BASE
EMISOR
NPN PNP
Figura 2
Símbolos esquemáticos de los transistores NPN y PNP
El emisor entrega electrones. La base sirve como un punto de con trol para
la circulación de electrones. Una pequeña corriente de base genera una
circulación desde el emisor hacia la base y el colector. Esto significa que
una pequeña corriente de base controla una corriente de emisor y colector
más grande.
La construcción de los transistores NPN y PNP conlleva un
procedimiento bien definido. Los materiales semiconductores están
pegados en forma de sandwich, tal como lo muestra la Figura 3.
Base El elemento interior de un transistor. La base controla la acción del transistor.
Emisor Uno de los elementos exteriores del transistor. Representado en el símbolo por
la línea con flecha.
Colector El otro elemento exterior del transistor. En un transistor PNP, el colector está
hecho de material P. En un transistor NPN, éste es de material N.
Transistor NPN Transistor bipolar en el cual el material exterior es tipo N, Yel interior
es tipo P.
Transistor PNP Transistor bipolar consistente de material exterior tipo P e interior
tipo N.
T-4

5. Figura 3
Disposición física de los elementos en transistores NPN y PNP
Un transistor NPN consiste de una capa de material tipo P dispuesta
entre dos capas de material tipo N. En forma similar, el transistor PNP
consiste de material exterior tipo P e interior tipo N.
Material tipo P Material semiconductor dopado con una pequefta cantidad de
impuerezas receptoras para disminuir el número de electrones activos. Agujeros son los
portadores mayoritarios.
Material tipo N Material semiconductor dopado con una pequefta cantidad de
impurezas donadoras para agregar electrones activos. Electrones son los portadores
mayoritarios.
T-S

6. Experimento 1
Práctica o 1. La Figura 4 muestra varios tipos de transistores. Estúdielos antes de
seguir adelante.
LA CUBIERTA
EXTERIOR ES EL
COLECTOR
~ ~
~ E~C
(:)
(V
~
EBC ECB
e 1= = al
Figura 4
Diferentes tipos de transistores
T.6

7. o 2. Usando los dibujos de la Figura 4, identifique el emisor, base y colector
de los transistores de la Figura 5. Use las letras E, B YC.
o,
@ °
"-/
°
'C3C3~1
~ fE)
Figura 5
Identificación de componentes de transistores
Preguntas 1. ¿Cuáles son los dos tipos básicos de transistores?
2. Indique los elementos activos de un transistor
3. La flecha del símbolo esquemático del transistor, representa
4. Dibuje el símbolo de un transistor NPN y PNP. Identifique cada uno de
ellos.
5. Dibuje los dos tipos más comunes de transistores e identifique sus
terminales.
T-7

8. EXPERIMENTO 2 , Pruebas de un transistor
Objetivo del experimento Al completar este experimento, usted podrá:
A. Probar transistores para determinar su condición abierta o de
cortocircuito usando un óhmetro.
Material requerido . Multímetro
. Tablero de Experimentos ECI
. Transistor 2N3906 ó Equivalente
. Transistor 2N3904 ó Equivalente
Discusión En general, los transistores son elementos muy confiables. Por otro lado,
el exceso de tensión, su conexion incorrecta, o un sobre-calentamiento
pueden dañados. Usted debe verificar la condición de un transistor antes
de usado. Si usted no tiene a mano un probador de transistores, puede
hacerlo mediante el uso de un óhmetro. Los problemas más usuales son
la de condición abierta y cortocircuito.
Al probar la condición abierta, considere el transistor como dos diodos
unidos físicamente, tal como se presenta en la Figura 6.
B B
E e E e
TRANSISTOR PNP TRANSISTOR NPN
Figura 6
Visualización de un transistor como dos diodos unidos físicamente
Como usted sabe, un diodo conduce en condición de polarización directa.
Contrariamente, éste no conduce si existe polarización inversa. Este
experimento describe el uso de un óhmetro para verificar las condiciones
abiertas y de cortocircuito en un transistor.
T-9

9. Experimento 2
Práctica A. O 1. NOTA: Use los rangos XlO y XlOO del6hmetro. El usar el rango Xl del
6hmetro puede causar el deterioro del transistor.
Use el transistor 2N3906 y uno 2N39040 un substituto en esta parte del
experimento. Use la escala Ohms del mulúmetro y seleccione el rango
XIO o más alto. Ponga las puntas de prueba del6hmetro en los terminales
del emisor y base del transistor, tal como se muestra en la Figura 7.
E:J
000O
----
Ó b
Figura 7
Prueba de emisor a base
o 2. En la prueba del emisor a base use el transistor 2N3904 y mida la
resistencia directa e inversa. Anote los valores en la Tabla 1.
Tabla 1
Lecturas de resistencia directa e inversa
2N3904
T-IO

10. o 3. Mida la resistencia directa e inversa de base a colector, tal como se ve en
la Figura 8. Anote los valores en la Tabla 1.
E::J
O c:::J
O
O
Ó b
e
Figura 8
Prueba de base a colector
o 4. Efectue la prueba de emisor a colector, tal como se indica en la Figura 9.
Anote los valores en la Tabla 1.
E::J
O c:::J
O
O
6 b
Figura 9
Prueba emisor a colector
o 5. Repita los pasos del 2 al 4 usando un transistor 2N3904 o equivalente.
T-ll

11. Experimento 2
o 6. Usando la Tabla 1, compare la resistencia inversa y directa de emisor a
base.
Si el transistor está en buenas condiciones, la resistencia en una dirección
debe ser baja yen la otra alta. Si ambas resistencias son bajas, el transistor
está cortocircuitado.
o 7. Usando la Tabla 1, compare las lecturas de base a colector.
o 8. Compare las mediciones emisor-colector en la Tabla 1. Las lecturas
deben ser altas en ambas direcciones. Si la resistencia es baja en ambas
direcciones, el transistor está cortocircuitado.
o 9. Si estima necesario, verifique las mediciones que presentan problemaso
consulte con su profesor.
Preguntas 1. ¿Cuáles son los problemas más usuales de un transistor.
2. En caso de no tener un probador de transistores, ¿Qué puede usar para
probar un transistor?
3. Con polarización inversa, un diodo. corriente.
Con polarización directa, un diodo corriente.
4. Al probar un transistor, el dispositivo se puede considerar como
5 . Un diodo de polarización directa tiene una resistencia
Con polarización inversa tiene una resistencia
T-12

12. EXPERIMENTO 3
Transistores NPN Y PNP
Objetivo del experimento Al completar este experimento, usted podrá:
A. Determinar si un transistor es NPN o PNP, usando un óhmetro.
Material requerido . Multímetro
. Tablero de Experimentos ECI
. Transistor 2N3906 ó Equivalente
. Transistor 2N3904 ó Equivalente
Discusión Como usted sabe, existen dos tipos de transistores. Estos son
denominados NPN y PNP, normalmente, éstos no pueden identificarse
mediante simple observación. El tipo de transistor puede identificarse
mediante el uso de un óhmetro.
La Figura 10 muestra un óhmetro en su forma más simple. El elemento
básico de medición M 1 está conectado en serie con la fuente de tensión
Es Y una resistencia limitadora R. Cualquier dispositivo que se conecte
entre los terminales completará un circuito. Note que los terminales
tienen una polaridad definida por la fuente interna. Esta polaridad es
usada para identificar la condición directa o inversa al probar una juntura
PN.
R
COMPONENTE
-1'
Es
J +
.
Figura
10
Circuito básico de un óhmetro
T-13
-

13. Experimento 3
Una polarización directa se obtiene al poner el punto de pruebas positivo
en el material tipo P y el negativo en el tipo N. Esta condición es de baja
resistencia y se muestra en la Figura 11. La condición opuesta determina
una polarización inversa, tal como se muestra en la Figura 12.
~01 p N
10~
:O~RIENT~ CORRIENTE1 +
-----.
Figura 11
Juntura PN en polarización directa
~0~ ~G~
+
NO HAY NO HAY
CIRCULACION + CIRCULACION
Figura 12
Juntura PN en polarización inversa
En resumen, se puede decir que la polaridad del óhmetro sirve para
identificar el tipo de material, es decir tipo PoN. --
NOTA: Verifique el manual de instrucción del multímetro
para identificar la polaridad del mismo, dado que el color
rojo y negro no siempre equivale a + y -.
T-14
--- --

14. Práctica o 1. Identifique las terminales de sus transistores 2N3906 y 2N3904 ó
equivalente.
o 2. Usando el transistor 2N3906, conecte la terminal positiva del óhmetro en
la base y la negativa en el emisor. Anote el valor leído en el espacio
correspondiente de la Figura 13.
PRUEBA #1
OHMS
r 2 N3906
111
O c::J O
O
+-
6 b
oo JI1 _11 11 11
e
Figura 13
Medición de la resistencia de un transistor PNP en polarización
directa
o 3. Invierta los terminales y mida la resistencia. Anote el valor en el espacio
correspondiente de la Figura 14.
Figura 14
Medición de la resistencia de un transistor PNP en polarización
Inversa
T-15
--- - - --- -

15. Experimento 3
o 4. ¿Cuál prueba corresponde a condición de polarización directa: Prueba 1
ó Prueba 2?
Recuerde que cuando un diodo está en condición de polarización directa,
la resistencia es baja. La punta de prueba positiva se conecta a P y la
negativa a N.
En el caso que se analiza, la polarización es directa. La terminal de
prueba se conectó al (emisor, base). En
consecuencia, el transistor 2N3906 en un transistor (NPN,
PNP).
o 5. Use igual procedimiento con el transistor 2N3904. Anote el valor de la
resistencia en la Figura 15.
PRUEBA #1
E:J
O CJ O
OHMS
2 N3904
O
+-
6 b
00 e
Figura 15
Medición de la resistencia de un transistor NPN en polarización
directa
T-16
- --

16. o 6. Invierta las terminales como se muestra en la Figura 16. Anote el valor
medido.
PRUEBA #2
OHMS
11;;
111
2 N3904
O t::1 O
O
+900 b
111 . I IC
Figura 16
Medición de la resistencia de un transistor NPN en polarización
Inversa
o 7. Lajuntura tiene polarización directa si el terminal positivo está conectado
a (emisor, base) y el negativo al (emisor,
base). El transistor 2N3904 es tipo (PNP, NPN).
Preguntas 1. ¿Qué debe conocerse acerca del 6hmetro antes de probar un transistor?
2. En condición de polarización inversa, el terminal positivo del óhmetro
está conectado al
3. En polarización inversa, el negativo está conectado al
4. Una polarización inversa indicará una
resistencia.
5. Explique las condiciones de polarización directa
T-17
---

17. Aprendizaje
Aprendizaje Usando el listado siguiente, verifique sus aptitudes obtenidas en este
capítulo.
Usted deberá ser capaz de:
o 1. Identificar la base, emisor y colector de un transistor.
o 2. Identificar varios tipos de transistores.
o 3. Enumerar varias ventajas y desventajas de los transistores.
o 4. Probar un transistor.
o 5. Diferenciar un transistor NPN de uno PNP.
o 6. Describir los elementos componentes de un transistor.
Cuestionario 1. Los dos tipos básicos de transistores son
A. PNP YPNN.
B. PNP YNPN.
C. NNP y NPN.
D. NPP YNPN
2. Los elementos activos de un transistor son
A. colector y base.
B. colector y emisor.
C. base y emisor.
D. colector, base y emisor.
3. En un transistor, una pequeña corriente de controla una
corriente mayor.
A. base
B. colector
C. emisor
D. terminal
4. Un transistor NPN consiste de
A. un material tipo P entre dos capas de material tipo P.
B. una capa de material tipo N entre dos capas N.
C. una capa N entre dos capas P.
D. una capa P entre dos capas N.
T-18
- --

18. 5. Un problema común en transistores es
A. su condición de vacío.
B. un cortocircuito.
C. el rango del óhmetro.
D. nada de lo anterior.
6. Los transistores son
A. confiables, pero destructibles.
B. confiables e indestructibles.
C. no confiables.
D. obsoletos.
7. Si la resistencia emisor-base directa e inversa es baja, entonces el
transistor
A. está bueno.
B. está funcionando.
C. está cortocircuitado.
D. está abierto.
8. Cuando un diodo está con polarización directa, éste posee
A. resistencia directa.
B. alta resistencia.
C. baja resistencia.
D. resistencia inversa.
9. La siguiente característica de un óhmetro se puede usar para identificar
los terminales P o N de un transistor.
~
A. Su polaridad
B. Sus funciones
C. Su indicador
D. Su fuente interna
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-