El transistor, inventado en 1951, inició una revolución en la electrónica que llevó a la miniaturización de componentes y al desarrollo de circuitos integrados. Un transistor es un componente que permite amplificar señales eléctricas y funcionar como interruptor al dejar pasar o cortar el flujo de corriente eléctrica. Existen dos tipos básicos: el transistor bipolar y el transistor de efecto de campo.

1. 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.  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.  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.  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.  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.