SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 25
EL TRANSISTOR BIPOLAR
SEMICONDUCTORES
DESCRIPCIÓN
El transistor bipolar es un dispositivo de tres
terminales -emisor, colector y base-, que,
atendiendo a su fabricación, puede ser de
dos tipos: NPN y PNP.
En general se definen una serie de
tensiones y corrientes en el transistor
Estructura física
El transistor se fabrica sobre un substrato de
silicio, en el cual se difunden impurezas, de
forma que se obtengan las tres regiones antes
mencionadas.
REGIONES DEL TRANSISTOR BIPOLAR
• El emisor ha de ser una región muy dopada (de ahí la indicación p+).
Cuanto más dopaje tenga el emisor, mayor cantidad de portadores
podrá aportar a la corriente.
• La base ha de ser muy estrecha y poco dopada, para que tenga lugar
poca recombinación en la misma, y prácticamente toda la corriente
que proviene de emisor pase a colector, como veremos más adelante.
Además, si la base no es estrecha, el dispositivo puede no comportarse
como un transistor, y trabajar como si de dos diodos en oposición se
tratase.
• El colector ha de ser una zona menos dopada que el emisor. Las
características de esta región tienen que ver con la recombinación de
los portadores que provienen del emisor
FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR
El transistor bipolar es un dispositivo de tres
terminales gracias al cual es posible controlar un
gran potencia a partir de una pequeña. Con
pequeñas variaciones de corriente a través del
terminal de base, se consiguen grandes variaciones
a través de los terminales de colector y emisor. Si se
coloca una resistencia se puede convertir esta
variación de corriente en variaciones de tensión
según sea necesario.
FUNCIONAMIENTO
Para el análisis de las distintas corrientes que
aparecen en un transistor vamos a considerar un
transistor de tipo PNP, que polarizamos tal y
como aparece en la figura:
La unión emisor-base
queda polarizada como
una unión en directa, y la
unión colector-base como
una unión en inversa.
„ Entre el emisor y la base aparece una corriente (IEp + IEn) debido a que
la unión está en directa
„ El efecto transistor provoca que la mayor parte de la corriente anterior
NO circule por la base, sino que siga hacia el emisor (ICp)
„ Entre el colector y la base circula una corriente mínima por estar
polarizada en inversa (ICn más una parte ínfima de ICp)
„ Por la base realmente circula una pequeña corriente del emisor, más
otra de colector, más la corriente de recombinación de base (IEn+ICn+IBr)
Relaciones más importantes.
Parámetros α y β
En un transistor bipolar uno de los aspectos más
interesantes para su análisis y uso es el conocer las
relaciones existentes entre sus tres corrientes (IE, IB
e IC). En la ecuación I tenemos una primera
relación. Otras relaciones se pueden obtener
definiendo una serie de parámetros dependientes
de la estructura del propio transistor.
Definimos los parámetros α y β (de continua) como
la relación existente entre la corriente de colector y
la de emisor, o la de emisor y la de base, es decir:
En general el parámetro α será muy próximo a la
unidad (la corriente de emisor será similar a la de
colector) y el parámetro β tendrá un valor elevado
(normalmente > 100).
Funcionamiento cualitativo del transistor
En función de las tensiones que se apliquen a cada
uno de los tres terminales del transistor bipolar
podemos conseguir que éste entre en una región u
otra de funcionamiento. Por regiones de
funcionamiento entendemos valores de corrientes
y tensiones en el transistor, que cumplen unas
relaciones determinadas dependiendo de la región
en la que se encuentre.
Regiones de funcionamiento
Corte
Cuando el transistor se encuentra en corte no circula corriente
por sus terminales. Concretamente, y a efectos de cálculo,
decimos que el transistor se encuentra en corte cuando se
cumple la condición: IE = 0 ó IE < 0 (Esta última condición
indica que la corriente por el emisor lleva sentido contrario al
que llevaría en funcionamiento normal).
Para polarizar el transistor en corte basta con no polarizar en
directa la unión base-emisor del mismo, es decir, basta con
que VBE=0.
Regiones de funcionamiento
Activa
Regiones de funcionamiento
Saturación
En la región de saturación se verifica que tanto
la unión base-emisor como la base-colector se
encuentran en directa. Se dejan de cumplir las
relaciones de activa, y se verifica sólo lo
siguiente:
Regiones de funcionamiento
Identificación de las regiones de funcionamiento
en las curvas características:
Regiones de funcionamiento
„ Región de corte. Cuando no circula corriente por
el emisor del transistor, lo cual se puede aproximar
como la no circulación de corriente por el colector y
la base, luego la zona corresponde a corriente
IB=IE=IC=01
.
„ Región de saturación. En esta región se verifica
que la tensión colector-emisor es muy pequeña
(VCE ≤ 0,2V, zona próxima al eje de coordenadas).
„ Región activa. El resto del primer cuadrante
corresponde a la región activa
Consideraciones sobre potencia
La potencia disipada por cualquier componente
viene dada por la ecuación:
en el caso particular de un transistor bipolar,
consideramos que la potencia que disipa viene
dada por la corriente de colector multiplicada
por la tensión que colector-emisor, es decir:
POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR
Polarizar un transistor bipolar implica conseguir
que las corrientes y tensiones continuas que
aparecen en el mismo queden fijadas a unos
valores previamente decididos. Es posible
polarizar el transistor en zona activa, en
saturación o en corte, cambiando las tensiones y
componentes del circuito en el que se engloba.
Supongamos que se quiere polarizar un transistor bipolar en zona
activa. Se ha de conseguir que sus tensiones y corrientes cumplan las
condiciones de estar en activa: VBE = 0,7V, VCE > 0,2V. Una primera
opción sería usar un circuito como el de la figura 17. Podemos ver
cómo conseguimos polarizar la unión base-emisor mediante una
resistencia (R) conectada a alimentación. Por la base del transistor
circulará una corriente igual a (VCC-VBE)/R, y en colector-emisor
tendremos VCE = VCC > VCEsat.
Un circuito un poco más complejo, y con el que se puede conseguir
polarizar al transistor en las tres regiones de funcionamiento es el
de la figura. Vemos que en este caso la tensión colector-emisor
depende directamente de la corriente de base (VCE=VCC-βIBRC), y
dicha corriente se fija actuando sobre la resistencia de base
(IB=(VCC-VBE)/RB). Para polarizar el transistor en cada una de las
regiones se pueden emplear las dos ecuaciones mencionadas y
aplicar las restricciones de cada región.
Cuando se pretende que la polarización sea
estable (es decir, que no varíe con factores
externos ), se usan redes de polarización más
complejas, que fijan la tensión en base, como
por ejemplo la que aparece en la figura
EJEMPLO
Dado el circuito de la figura, y a partir de los
datos suministrados, calcular todas las
corrientes y tensiones.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Redes de dos puertos
Redes de dos puertosRedes de dos puertos
Redes de dos puertos
 
Electricidad trabajo resumen - ejercicios
Electricidad  trabajo  resumen - ejerciciosElectricidad  trabajo  resumen - ejercicios
Electricidad trabajo resumen - ejercicios
 
El transistor como amplificador
El transistor como amplificadorEl transistor como amplificador
El transistor como amplificador
 
Amplificadores Operacionales - Seguidor, Inversor y No Inversor
Amplificadores Operacionales - Seguidor, Inversor y No InversorAmplificadores Operacionales - Seguidor, Inversor y No Inversor
Amplificadores Operacionales - Seguidor, Inversor y No Inversor
 
Espectro Ensanchado - Telecomunicaciones III
Espectro Ensanchado - Telecomunicaciones IIIEspectro Ensanchado - Telecomunicaciones III
Espectro Ensanchado - Telecomunicaciones III
 
Mosfet
MosfetMosfet
Mosfet
 
TTL-CMOS
TTL-CMOSTTL-CMOS
TTL-CMOS
 
Sensores capacitivos
Sensores capacitivosSensores capacitivos
Sensores capacitivos
 
Limitadores
LimitadoresLimitadores
Limitadores
 
30672573 reporte-de-practica-pwm-555
30672573 reporte-de-practica-pwm-55530672573 reporte-de-practica-pwm-555
30672573 reporte-de-practica-pwm-555
 
Fet
FetFet
Fet
 
Electronica transitores efecto de cambio
Electronica transitores efecto de cambioElectronica transitores efecto de cambio
Electronica transitores efecto de cambio
 
Amplificadores de potencia
Amplificadores de potenciaAmplificadores de potencia
Amplificadores de potencia
 
Problemas complementarios rectificador de media onda
Problemas complementarios rectificador de media ondaProblemas complementarios rectificador de media onda
Problemas complementarios rectificador de media onda
 
Electronica polarizacion del fet
Electronica  polarizacion del fetElectronica  polarizacion del fet
Electronica polarizacion del fet
 
Análisis de Sistemas y Señales I
Análisis de Sistemas y Señales I Análisis de Sistemas y Señales I
Análisis de Sistemas y Señales I
 
Practica Filtro pasa bajos
Practica Filtro pasa bajosPractica Filtro pasa bajos
Practica Filtro pasa bajos
 
Sumador\Restador
Sumador\RestadorSumador\Restador
Sumador\Restador
 
Teoría Básica de Diodos
Teoría Básica de DiodosTeoría Básica de Diodos
Teoría Básica de Diodos
 
Efecto corona
Efecto coronaEfecto corona
Efecto corona
 

Destacado

Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.
Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.
Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.MichelleMorag98
 
Informe practica 10 transistor bipolar en cd
Informe practica 10 transistor bipolar en cdInforme practica 10 transistor bipolar en cd
Informe practica 10 transistor bipolar en cdderincampos19
 
Informe Práctica 7
Informe Práctica 7Informe Práctica 7
Informe Práctica 7Maria Mora
 
Informe practica 7 describir transistor bipolar en corriente cd
Informe practica 7 describir transistor bipolar en corriente cdInforme practica 7 describir transistor bipolar en corriente cd
Informe practica 7 describir transistor bipolar en corriente cdderincampos19
 
Transistor bipolar
Transistor bipolarTransistor bipolar
Transistor bipolarJim Corahua
 
Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222
Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222
Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222derincampos19
 

Destacado (7)

Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.
Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.
Práctica #13: Describir el transistor bipolar en corriente directa.
 
Informe practica 10 transistor bipolar en cd
Informe practica 10 transistor bipolar en cdInforme practica 10 transistor bipolar en cd
Informe practica 10 transistor bipolar en cd
 
Práctica #6
Práctica #6Práctica #6
Práctica #6
 
Informe Práctica 7
Informe Práctica 7Informe Práctica 7
Informe Práctica 7
 
Informe practica 7 describir transistor bipolar en corriente cd
Informe practica 7 describir transistor bipolar en corriente cdInforme practica 7 describir transistor bipolar en corriente cd
Informe practica 7 describir transistor bipolar en corriente cd
 
Transistor bipolar
Transistor bipolarTransistor bipolar
Transistor bipolar
 
Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222
Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222
Informe practica 6 transistor bipolar de corriente directa 2n2222
 

Similar a El transistor bipolar

Similar a El transistor bipolar (20)

Transistores
TransistoresTransistores
Transistores
 
Pre 3
Pre 3Pre 3
Pre 3
 
TransistoresBJT (1).pptx
TransistoresBJT (1).pptxTransistoresBJT (1).pptx
TransistoresBJT (1).pptx
 
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORESELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
 
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORESELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
 
Mejorar documentoe
Mejorar documentoeMejorar documentoe
Mejorar documentoe
 
Mejorar documento
Mejorar documentoMejorar documento
Mejorar documento
 
Mejorar documento
Mejorar documentoMejorar documento
Mejorar documento
 
Mejorar documento
Mejorar documentoMejorar documento
Mejorar documento
 
Mejorar documento
Mejorar documentoMejorar documento
Mejorar documento
 
ELECTRÓNICA BÁSICA
ELECTRÓNICA BÁSICAELECTRÓNICA BÁSICA
ELECTRÓNICA BÁSICA
 
Documento editado
Documento editadoDocumento editado
Documento editado
 
Documento inicial bueno (1)
Documento inicial bueno (1)Documento inicial bueno (1)
Documento inicial bueno (1)
 
Electrónica básica de transistores
Electrónica básica de transistoresElectrónica básica de transistores
Electrónica básica de transistores
 
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORESELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
ELECTRÓNICA BÁSICA DE TRANSISTORES
 
Transistores
TransistoresTransistores
Transistores
 
Documento inicial
Documento inicialDocumento inicial
Documento inicial
 
Mejorar documento convertido
Mejorar documento convertidoMejorar documento convertido
Mejorar documento convertido
 
Texto para cambiar
Texto para cambiarTexto para cambiar
Texto para cambiar
 
Documento Word mejorado
Documento Word mejoradoDocumento Word mejorado
Documento Word mejorado
 

Más de Rodolfo Alcantara Rosales

Practica5 integral doble area de funciones vectoriales
Practica5 integral doble area de funciones vectorialesPractica5 integral doble area de funciones vectoriales
Practica5 integral doble area de funciones vectorialesRodolfo Alcantara Rosales
 
Practica4 graficas de funciones reales de varias variables
Practica4 graficas de funciones reales de varias variablesPractica4 graficas de funciones reales de varias variables
Practica4 graficas de funciones reales de varias variablesRodolfo Alcantara Rosales
 
Practica4 longitud de arco de funciones parametrizadas
Practica4 longitud de arco de funciones parametrizadasPractica4 longitud de arco de funciones parametrizadas
Practica4 longitud de arco de funciones parametrizadasRodolfo Alcantara Rosales
 

Más de Rodolfo Alcantara Rosales (20)

Capacitores
CapacitoresCapacitores
Capacitores
 
Instrumentaciony control ae039
Instrumentaciony control ae039Instrumentaciony control ae039
Instrumentaciony control ae039
 
Ac001 calculo diferencial
Ac001 calculo diferencialAc001 calculo diferencial
Ac001 calculo diferencial
 
O isic 2010-224 fisica general
O isic 2010-224 fisica generalO isic 2010-224 fisica general
O isic 2010-224 fisica general
 
Curso propedeutico 2016
Curso propedeutico 2016Curso propedeutico 2016
Curso propedeutico 2016
 
Practica5 integral doble area de funciones vectoriales
Practica5 integral doble area de funciones vectorialesPractica5 integral doble area de funciones vectoriales
Practica5 integral doble area de funciones vectoriales
 
Practica4 graficas de funciones reales de varias variables
Practica4 graficas de funciones reales de varias variablesPractica4 graficas de funciones reales de varias variables
Practica4 graficas de funciones reales de varias variables
 
Practica 4 gradiente
Practica 4 gradientePractica 4 gradiente
Practica 4 gradiente
 
Practica4 longitud de arco de funciones parametrizadas
Practica4 longitud de arco de funciones parametrizadasPractica4 longitud de arco de funciones parametrizadas
Practica4 longitud de arco de funciones parametrizadas
 
Optrica
OptricaOptrica
Optrica
 
Leyes de newton
Leyes de newtonLeyes de newton
Leyes de newton
 
Programa zacatacas
Programa zacatacasPrograma zacatacas
Programa zacatacas
 
Teorema de varignon
Teorema de varignonTeorema de varignon
Teorema de varignon
 
Practica 1 estatica
Practica 1 estaticaPractica 1 estatica
Practica 1 estatica
 
Convocatoria 2015
Convocatoria 2015Convocatoria 2015
Convocatoria 2015
 
Plan de trabajo cb 2015 2
Plan de trabajo cb 2015 2Plan de trabajo cb 2015 2
Plan de trabajo cb 2015 2
 
Tabla derivadas
Tabla derivadasTabla derivadas
Tabla derivadas
 
Evaluacion 2 funciones
Evaluacion 2 funcionesEvaluacion 2 funciones
Evaluacion 2 funciones
 
Fo tesji-54 manual de practicas limites
Fo tesji-54 manual de practicas limitesFo tesji-54 manual de practicas limites
Fo tesji-54 manual de practicas limites
 
Limites y continuidad
Limites y continuidadLimites y continuidad
Limites y continuidad
 

El transistor bipolar

  • 2. DESCRIPCIÓN El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales -emisor, colector y base-, que, atendiendo a su fabricación, puede ser de dos tipos: NPN y PNP.
  • 3. En general se definen una serie de tensiones y corrientes en el transistor
  • 4. Estructura física El transistor se fabrica sobre un substrato de silicio, en el cual se difunden impurezas, de forma que se obtengan las tres regiones antes mencionadas.
  • 5. REGIONES DEL TRANSISTOR BIPOLAR • El emisor ha de ser una región muy dopada (de ahí la indicación p+). Cuanto más dopaje tenga el emisor, mayor cantidad de portadores podrá aportar a la corriente. • La base ha de ser muy estrecha y poco dopada, para que tenga lugar poca recombinación en la misma, y prácticamente toda la corriente que proviene de emisor pase a colector, como veremos más adelante. Además, si la base no es estrecha, el dispositivo puede no comportarse como un transistor, y trabajar como si de dos diodos en oposición se tratase. • El colector ha de ser una zona menos dopada que el emisor. Las características de esta región tienen que ver con la recombinación de los portadores que provienen del emisor
  • 6.
  • 7. FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales gracias al cual es posible controlar un gran potencia a partir de una pequeña. Con pequeñas variaciones de corriente a través del terminal de base, se consiguen grandes variaciones a través de los terminales de colector y emisor. Si se coloca una resistencia se puede convertir esta variación de corriente en variaciones de tensión según sea necesario.
  • 8.
  • 9. FUNCIONAMIENTO Para el análisis de las distintas corrientes que aparecen en un transistor vamos a considerar un transistor de tipo PNP, que polarizamos tal y como aparece en la figura: La unión emisor-base queda polarizada como una unión en directa, y la unión colector-base como una unión en inversa.
  • 10. „ Entre el emisor y la base aparece una corriente (IEp + IEn) debido a que la unión está en directa „ El efecto transistor provoca que la mayor parte de la corriente anterior NO circule por la base, sino que siga hacia el emisor (ICp) „ Entre el colector y la base circula una corriente mínima por estar polarizada en inversa (ICn más una parte ínfima de ICp) „ Por la base realmente circula una pequeña corriente del emisor, más otra de colector, más la corriente de recombinación de base (IEn+ICn+IBr)
  • 11. Relaciones más importantes. Parámetros α y β En un transistor bipolar uno de los aspectos más interesantes para su análisis y uso es el conocer las relaciones existentes entre sus tres corrientes (IE, IB e IC). En la ecuación I tenemos una primera relación. Otras relaciones se pueden obtener definiendo una serie de parámetros dependientes de la estructura del propio transistor. Definimos los parámetros α y β (de continua) como la relación existente entre la corriente de colector y la de emisor, o la de emisor y la de base, es decir:
  • 12.
  • 13. En general el parámetro α será muy próximo a la unidad (la corriente de emisor será similar a la de colector) y el parámetro β tendrá un valor elevado (normalmente > 100).
  • 14. Funcionamiento cualitativo del transistor En función de las tensiones que se apliquen a cada uno de los tres terminales del transistor bipolar podemos conseguir que éste entre en una región u otra de funcionamiento. Por regiones de funcionamiento entendemos valores de corrientes y tensiones en el transistor, que cumplen unas relaciones determinadas dependiendo de la región en la que se encuentre.
  • 15. Regiones de funcionamiento Corte Cuando el transistor se encuentra en corte no circula corriente por sus terminales. Concretamente, y a efectos de cálculo, decimos que el transistor se encuentra en corte cuando se cumple la condición: IE = 0 ó IE < 0 (Esta última condición indica que la corriente por el emisor lleva sentido contrario al que llevaría en funcionamiento normal). Para polarizar el transistor en corte basta con no polarizar en directa la unión base-emisor del mismo, es decir, basta con que VBE=0.
  • 17. Regiones de funcionamiento Saturación En la región de saturación se verifica que tanto la unión base-emisor como la base-colector se encuentran en directa. Se dejan de cumplir las relaciones de activa, y se verifica sólo lo siguiente:
  • 18. Regiones de funcionamiento Identificación de las regiones de funcionamiento en las curvas características:
  • 19. Regiones de funcionamiento „ Región de corte. Cuando no circula corriente por el emisor del transistor, lo cual se puede aproximar como la no circulación de corriente por el colector y la base, luego la zona corresponde a corriente IB=IE=IC=01 . „ Región de saturación. En esta región se verifica que la tensión colector-emisor es muy pequeña (VCE ≤ 0,2V, zona próxima al eje de coordenadas). „ Región activa. El resto del primer cuadrante corresponde a la región activa
  • 20. Consideraciones sobre potencia La potencia disipada por cualquier componente viene dada por la ecuación: en el caso particular de un transistor bipolar, consideramos que la potencia que disipa viene dada por la corriente de colector multiplicada por la tensión que colector-emisor, es decir:
  • 21. POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR Polarizar un transistor bipolar implica conseguir que las corrientes y tensiones continuas que aparecen en el mismo queden fijadas a unos valores previamente decididos. Es posible polarizar el transistor en zona activa, en saturación o en corte, cambiando las tensiones y componentes del circuito en el que se engloba.
  • 22. Supongamos que se quiere polarizar un transistor bipolar en zona activa. Se ha de conseguir que sus tensiones y corrientes cumplan las condiciones de estar en activa: VBE = 0,7V, VCE > 0,2V. Una primera opción sería usar un circuito como el de la figura 17. Podemos ver cómo conseguimos polarizar la unión base-emisor mediante una resistencia (R) conectada a alimentación. Por la base del transistor circulará una corriente igual a (VCC-VBE)/R, y en colector-emisor tendremos VCE = VCC > VCEsat.
  • 23. Un circuito un poco más complejo, y con el que se puede conseguir polarizar al transistor en las tres regiones de funcionamiento es el de la figura. Vemos que en este caso la tensión colector-emisor depende directamente de la corriente de base (VCE=VCC-βIBRC), y dicha corriente se fija actuando sobre la resistencia de base (IB=(VCC-VBE)/RB). Para polarizar el transistor en cada una de las regiones se pueden emplear las dos ecuaciones mencionadas y aplicar las restricciones de cada región.
  • 24. Cuando se pretende que la polarización sea estable (es decir, que no varíe con factores externos ), se usan redes de polarización más complejas, que fijan la tensión en base, como por ejemplo la que aparece en la figura
  • 25. EJEMPLO Dado el circuito de la figura, y a partir de los datos suministrados, calcular todas las corrientes y tensiones.