1. LOS TRANSISTORES
El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica
revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial.
.

2.  Con el transistor vino la miniaturización
de los componentes y se llegó al
descubrimiento de los circuitos
integrados, en los que se colocan, en
pocos milímetros cuadrados, miles de
transistores. Estos circuitos constituyen
el origen de los microprocesadores y, por
lo tanto, de los ordenadores actuales.

 Por otra parte, la sustitución en los
montajes electrónicos de las clásicas y
antiguas válvulas de vacío por los
transistores, reduce al máximo las
pérdidas de calor de los equipos

3.  Un transistor es un componente que tiene,
básicamente, dos funciones:

 Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de
una PEQUEÑA señal de mando.
 Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de
señales.

 ¿Cómo es físicamente un transistor?

 Hay dos tipos básicos de transistor:

 Transistor bipolar o BJT (Bipolar Junction
Transistor)
 Transistor de efecto de campo, FET (Field Effect
Transistor) o unipolar

4. A) TRANSISTOR BIPOLAR
 Consta de tres cristales semiconductores (usualmente de silicio) unidos
entre sí. Según como se coloquen los cristales hay dos tipos básicos de
transistores bipolares.

 Transistor NPN: en este caso un cristal P está situado entre dos cristales
N. Son los más comunes.
 Transistor PNP: en este caso un cristal N está situado entre dos cristales
P

 La capa de en medio es mucho más estrecha que las otras dos.

 En cada uno de estos cristales se realiza un contacto metálico, lo que
da origen a tres terminales:

 Emisor (E): Se encarga de proporcionar portadores de carga.
 Colector (C): Se encarga de recoger portadores de carga.
 Base (B): Controla el paso de corriente a través del transistor. Es el
cristal de en medio.
 El conjunto se protege con una funda de plástico o metal.

 Nos centraremos en el transistor NPN:

5. B) POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR
 Se entiende por polarización del transistor las conexiones
adecuadas que hay que realizar con corriente continua para
que pueda funcionar correctamente.

 Si se conectan dos baterías al transistor como se ve en la
figura, es decir, con la unión PN de la base-emisor polarizada
directamente y la unión PN de la base-colector polarizado
inversamente. Siempre que la tensión de la base-emisor
supere 0,7 V, diremos que el transistor está polarizado, es
decir, que funciona correctamente.



 Este montaje se llama con emisor común.

 En este caso, el hecho de que el transistor esté en
funcionamiento significa que es capaz de conducir la corriente
desde el terminal colector hasta el terminal emisor. Se
cumplen dos expresiones para este caso:

6.  La primera…

 IE= IB + IC
 Donde…

 IE es la corriente que recorre el terminal
emisor.
 IC es la corriente que recorre el terminal
colector.
 IB es la corriente que recorre el terminal base.

 Como la corriente de base resulta siempre MUY
PEQUEÑA, se puede decir que la corriente del
colector y la del emisor prácticamente
coinciden.

7.  La segunda expresión dice

 IE ≈ IC

 IC= β·IB

 Donde β es una constante que depende de cada transistor
llamado ganancia que puede valer entre 50 y 300 (algunos
transistores llegan a 1000).

 La ganancia de un transistor nos habla de la capacidad que
tiene para amplificar la corriente. Cuanto mayor es la ganancia
de un transistor, más puede amplificar la corriente.

 Se concluye que la corriente por el colector de un transistor
bipolar es proporcional a la corriente por la base, es decir, a
mayor corriente en la base, mayor corriente en el colector.
 En la práctica no se utilizan dos baterías, sino una sola.
 Según estas dos expresiones el transistor bipolar puede tener
tres estados distintos de funcionamiento:

8.  Corte: En este caso la corriente de base es nula (o casi), es
decir, IB = 0, por lo tanto, IC= β·IB= β·0 = 0  IC= 0
 En este caso, el transistor no conduce en absoluto. No está
 funcionando. Se dice que el transistor se comporta como
un interruptor
 abierto.

 Activa: En este caso el transistor conduce parcialmente
siguiendo la segunda expresión (IC= β·IB). La corriente del
colector es directamente proporcional a la corriente de la base.
Ejemplo: Si β = 100, la corriente del colector es 100 veces la
corriente de la base. Por eso se dice que el transistor amplifica
la corriente.

 Saturación: En este caso, el transistor conduce totalmente y se
comporta como un interruptor cerrado. Este estado se alcanza
cuando la corriente por la base (IB) alcanza un valor alto. En
este caso la expresión (IC= β·IB) ya no tiene sentido pues, por
mucho que aumente el valor de la corriente de base (IB), no
aumenta el valor de la corriente de colector.

9. TRANSISTOR BJT
 Cuando seleccionamos un transistor tendremos que conocer el tipo
de encapsulado, así como el esquema de identificación de los
terminales. También tendremos que conocer una serie de valores
máximos de tensiones, corrientes y potencias que no debemos
sobrepasar para no destruir el dispositivo. El parámetro de la
potencia disipada por el transistor es especialmente crítico con la
temperatura, de modo que esta potencia disminuye a medida que
crece el valor de la temperatura, siendo a veces necesario la
instalación de un radiador o aleta refrigeradora. Todos estos valores
críticos los proporcionan los fabricantes en las hojas de
características de los distintos dispositivos.
Una forma de identificar un transistor NPN o PNP es mediante un
polímetro: Este dispone de dos orificios para insertar el transistor,
uno para un NPN y otro para el PNP. Para obtener la medida de la
ganancia es necesario insertarlo en su orificio apropiado, con lo que
queda determinado si es un NPN o un PNP.

10.  Zonas de funcionamiento del transistor bipolar
 ACTIVA DIRECTA:
 El transistor sólo amplifica en esta zona, y se comporta como una fuente de
corriente constante controlada por la intensidad de base (ganancia de
corriente).Este parámetro lo suele proporcionar el fabricante dándonos un máximo
y un mínimo para una corriente de colector dada (Ic); además de esto, suele
presentar una variación acusada con la temperatura y con la corriente de colector,
por lo que en principio no podemos conocer su valor. Algunos polímetros son
capaces de medir este parámetro pero esta medida hay que tomarla solamente
como una indicación, ya que el polímetro mide este parámetro para un valor de
corriente de colector distinta a la que circulará por el BJT una vez en el circuito.
 SATURACIÓN:
 En esta zona el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia,
circuitos digitales, etc.), y lo podemos considerar como un cortocircuito entre el
colector y el emisor.
 CORTE:
 El transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia, circuitos
digitales, etc.), y podemos considerar las corrientes que lo atraviesan
prácticamente nulas (y en especial Ic).
 ACTIVA INVERSA:
 Esta zona se puede considerar como carente de interés.

11.  El transistor PNP es complemento del NPN de
forma que todos los voltajes y corrientes son
opuestos a los del transistor NPN.
 Para encontrar el circuito PNP complementario:
 1. Se sustituye el transistor NPN por un PNP.
2. Se invierten todos los voltajes y corrientes.

12. TRANSISTOR FET (JFET)
 Cuando seleccionamos un transistor tendremos que
conocer el tipo de encapsulado, así como el esquema de
identificación de los terminales. También tendremos que
conocer una serie de valores máximos de tensiones,
corrientes y potencias que no debemos sobrepasar para no
destruir el dispositivo. El parámetro de la potencia disipada
por el transistor es especialmente crítico con la
temperatura, de modo que esta potencia decrece a medida
que aumenta el valor de la temperatura, siendo a veces
necesario la instalación de un radiador o aleta
refrigeradora. Todos estos valores críticos los proporcionan
los fabricantes en las hojas de características de los
distintos dispositivos.

13.  Zonas de funcionamiento del transistor de efecto
de campo (FET)
 ZONA ÓHMICA o LINEAL:
 En esta zona el transistor se comporta como una
resistencia variable dependiente del valor de
VGS.Un parámetro que aporta el fabricante es la
resistencia que presenta el dispositivo para
VDS=0 (rds on), y distintos valores de VGS.
 ZONA DE SATURACIÓN:
 En esta zona es donde el transistor amplifica y se
comporta como una fuente de corriente
gobernada por VGS
 ZONA DE CORTE:
 La intensidad de drenador es nula (ID=0).

14.  A diferencia del transistor BJT, los
terminales drenador y surtidor del
FET pueden intercambiar sus
papeles sin que se altere
apreciablemente la característica V-I
(se trata de un dispositivo simétrico).
 La operación de un FET de CANAL P
es complementaria a la de un FET de
CANAL N, lo que significa que todos
los voltajes y corrientes son de
sentido contrario.