El documento detalla el funcionamiento de transistores bipolares y unipolares, describiendo sus estructuras, características y aplicaciones en circuitos electrónicos. Se analiza su operación en diversas regiones (activa, saturación y corte), así como las ecuaciones que rigen su comportamiento. Además, se mencionan los transistores de unijuntura (UJT) y su uso en osciladores y temporizadores.

1. ELEMENTOS DE JUNTURA

2. TRANSISTOR BIPOLAR

3.  El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas que
consta de dos capas de material tipo n y una de material tipo p o
de dos capas de material tipo p y una de material tipo n.
 El primero se llama transistor npn y el segundo transistor pnp.
INTRODUCCIÓN
 La concentración de impurezas en los 2 diodos es diferente de
tal manera que caerá un voltaje.
VBE>VBC VEB>VCB

4.  Se utilizan para controlar corrientes relativamente grandes a partir de
señales de corriente o de voltaje muy débiles actuando como
resistencias o interruptores controlables electrónicamente.
CARACTERÍSTICAS

5.  Los circuitos que utilizan los transistores como resistencias
variables se denominan lineales o análogos.
 Los circuitos que utilizan los transistores como interruptores se
denominan digitales o lógicos.
 Los transistores se fabrican no solamente como componentes
discretos, estos forman parte de circuitos integrados (chips), los
cuales contienen cientos o miles de ellos, construidos e
interconectados sobre una diminuta pastilla de silicio.
 Son el ingrediente esencial de todos los circuitos electrónicos
modernos, desde el mas simple amplificador hasta el mas
sofisticado computador

6. TRANSISTOR DE SILICIO PNP

7. TIPOS DE TRANSISTORES
Los transistores pueden ser básicamente de dos tipos:
1) Unipolares
2) Bipolares.
 Los transistores Unipolares, por su parte, se denominan
transistores de efecto de campo o FET (field efect transistor) y son
dispositivos controlados por voltaje.

8.  Los transistores Bipolares se denominan también transistores de
unión BJT (bipolar junction transistor) y son dispositivos
controlados por corriente.
INTERRUPTOR ABIERTO INTERRUPTOR CERRADO

9. CURVA CARACTERISTICA DEL
TRANSISTOR

10. REGIONES OPERATIVAS DEL TRANSISTOR
REGIÓN ACTIVA:
 Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en la
región de corte entonces está en una región intermedia, la región
activa.
 Esta región es la más importante si lo que se desea es utilizar el
transistor como un amplificador de señal.
REGIÓN DE CORTE:
Corriente de colector = corriente de emisor = 0.
(Ic = Ie = 0)
 En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el
voltaje de alimentación del circuito. (Como no hay corriente
circulando, no hay caída de voltaje, ver Ley de Ohm).
Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base = 0
(Ib =0)

11. REGIÓN DE SATURACIÓN:
Un transistor está saturado cuando:
Corriente de colector = corriente de emisor = corriente máxima.
(Ic = Ie = I máxima)
 En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de
alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el
colector o el emisor o en ambos.
 Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base es lo
suficientemente grande como para inducir una corriente de colector β
veces más grande. (Recordar que Ic = β * Ib).
 Β se llama ganancia, este valor en la hoja de datos se le encuentra
como hFE.

12. ECUACIONES DEL TRANSISTOR
 En un transistor bipolar siempre se va cumplir, que si se encuentra
operando en la región de saturación o en la región activa, la tensión
que existirá entre la base y el emisor VBE=0,7V ya que el diodo
existente entre la base y el emisor está polarizado en forma directa.
 En un transistor bipolar siempre se va cumplir, que si se encuentra
operando en la región de saturación la tensión VCE=0,2V

13.  Aplicando ley de corrientes de Kirchoff, se tiene que: IE=IC+IB
 La corriente de la base IB es pequeña comparada con la corriente
del colector IC, por eso muchas veces se la puede ignorar, con lo
cual la corriente del emisor IE se puede asumir como: IE=IC
 Cuando el transistor bipolar se prepara para que opere en la
región activa, se cumple que la corriente que ingrese por la base IB
va a controlar la cantidad de corriente que circulará por el colector
IC, este control es en forma lineal, y cumple β=IC/IB.
 Las corrientes y las tensiones sobre el transistor bipolar tienen
valores máximos que no hay que sobrepasar, ya que de lo
contrario se dañarán; estos valores máximos se encuentran en la
hoja de datos del transistor que se este utilizando.

14. Vcc.
TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR
𝐼𝐶=
𝑉𝑐𝑐 − 0,2
𝑅𝐿
=RL.
𝐼𝐵=
𝐼𝐶
β
𝑉𝑖=𝐼𝐵∗ 𝑅𝐵+𝑉𝐵𝐸;
𝐼𝐵>
𝐼𝐶
β
Se debe de cumplir:
;
𝑉𝑖=𝐼𝐵∗ 𝑅𝐵+0,6

15. EJERCICIOS
1) Encuentre el valor de RB en un transistor NPN, para que trabaje en la
zona de saturación, con un voltaje Vcc=5V y un voltaje en la base Vi=2V
considere un β=50
2) Diseñar un circuito para controlar la iluminación exterior de una planta
industrial empleando como sensor un LDR cuyo valor es de:
En el dia R= 5K y en la noche R= 25K; también se utiliza un transistor TBJ
NPN que accionara un relé a 5V cuya resistencia interna es de 400Ω.

16. PRUEBA DEL TRANSISTOR
 Se coloca el multímetro para medir conductividad.

17.  Se coloca la punta de color rojo en cualquiera de los 3 terminales.
 Se coloca la punta de color negra en cualquiera de los dos terminales
restantes.
 Se procede a realizar la medición. Si el medidor de conductividad nos
da un valor de alrededor de 0,6 V, procedemos al siguiente paso.
 En caso de que el medidor de conductividad no da ningún valor
procedemos a mover la punta roja en el otro terminal restante.

18. PRUEBA DEL TRANSISTOR
 En este paso se deberá de tener un valor de alrededor de 0,6 Voltios

19.  Por lo tanto el terminal de color rojo seria su BASE.
 Colocamos la punta de color negra en los 2 terminales y tomamos su
voltaje para cada uno de los terminales. (la punta de color roja no se
debe mover).
 Tendremos valores aproximados de 0,63V y 0,61V para cada caso.
 El terminal que tenga el mayor voltaje seria EMISOR mientras que el
terminal del menor voltaje seria su COLECTOR.
 Se debe de cumplir que el voltaje VBE>VBC.
 Como la punta de color rojo se quedo fija entonces se trata de un
transistor PNP. Si la punta de color negra se queda fija seria un
transistor NPN

20. ENCAPSULADOS DE TRANSISTORES

21. APLICACIONES DEL TRANSISTOR
 Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación)
 Generación de señal (osciladores, generadores de ondas.)
 Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de
alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por
anchura de impulsos PWM para manejo de motores).
 Detección de radiación luminosa (fototransistores)

22. TRANSISTOR UJT.
 Llamado como transistor de Unijuntura.
 Es un dispositivo de conmutación de transición con-ductiva.
 Sus características lo hacen ser muy útil en varios circuitos industriales
que incluyen temporizadores, osciladores, generadores de formas de
onda y, lo que es más importante, en circuitos de control de
compuertas para SCR y triacs.

23.  El UJT es un componente que posee tres terminales: dos bases y un
emisor, tal como se muestra en la siguiente figura:

24. CARACTERÍSTICAS
• Esta constituido por dos regiones contaminadas.
• El emisor esta fuertemente dopado con impurezas P, y la región en las
bases débilmente dopado con impurezas N
• RB1 y RB2 constituyen la resistencia de la barra de silicio, siendo RBB.
La resistencia total.
• RBB = RB1 + RB2.
• RBB es denominada resistencia interbase, y es la resistencia óhmica
que presentan los terminales B1 y B2 cuando no hay corriente de
emisor (no conduce). En términos generales esta varía entre 5 kΩ y 10
kΩ.

25. OPERACIÓN DEL UJT.

26.  La circulación de corriente solo va en un solo sentido
 Cuando el voltaje entre el emisor y la base 1, VEB1, es menor que un
cierto valor denominado voltaje pico, Vp, el UJT está apagado, y no
puede fluir corriente de E a B1 (IE = 0).
 Cuando VEB1 excede a Vp, el UJT se dispara o se enciende. Cuando
esto sucede, el circuito de E a B1 se convierte en prácticamente un
circuito cerrado y la corriente empieza a surgir de una terminal hacia
la otra.
 El voltaje entre las dos terminales de base se simboliza mediante
VB2B1, como se indica.
 Para una tipo dado de UJT, el voltaje pico Vp será un cierto
porcentaje fijo de VB2B1 más 0.6 V.
 Este porcentaje fijo se denomina el coeficiente de separación
intrínseco, o simplemente coeficiente de separación del UJT, y se
simboliza como η.

27. ECUACIONES DEL UJT.
Vp= Voltaje Pico
η= coeficiente de separación del UJT (0,5 a 0,8 dato fabricante)
EJEMPLO1:
Un UJT tiene un coeficiente de separación de η = 0.55 y un voltaje
aplicado externamente VB2B1 de 20 V, ¿cuál es el voltaje pico?
En este caso VEB1 tendría que exceder 11.6 V para disparar al UJT

28. ECUACIONES DEL UJT
EJEMPLO2:
a) Un UJT tiene una rB1 de 6.2 kΩ y una rB2 de 2.2 k Ω, ¿cuál es el coeficiente de
separación?
b) ¿Qué tan grande es el voltaje pico? Con VB2B1=25V

29. APLICACIONES DE UJT
OSCILADOR DE RELAJACIÓN
 El oscilador de relajación es el corazón de la mayoría de los
circuitos temporizadores y osciladores de UJT.
 Prácticamente es el mismo circuito que se muestra en la figura
anterior, con la excepción de que se añaden resistores a las
terminales B1 y B2 para desarrollar señales de salida.
 Estos resistores externos son más bien pequeños en comparación
con la resistencia interna del UJT, rBB.
 Los resistores externos por lo general se simbolizan como R2 y R1
R1= 100Ω R2=

30. UJT Encendido UJT Apagado

31. FORMAS DE ONDA

32. En referencia al oscilador de relajación mostrado en la figura, suponga que el UJT
tiene las siguientes características:
η=0,63 rB1 = 5.8 kΩ rB2 = 3.4kΩ Ip=5μA Iv=3.5mA Vv=1.5V Vs=24V
Encuentre
a) VP.
b) ¿Cuál es la frecuencia de salida aproximada?
c) Demuestre que un RE de 10 kΩ está dentro del rango aceptable. Es decir, REmín
<RE<R Emáx.
d) Describa la forma de onda que aparece a través de R1. ¿Qué tan grandes son los
picos?
¿Qué voltaje aparece a través de R1 durante el tiempo que el UJT está apagado?
EJERCICIO: