transistor bipolar

TRANSISTORES
• En 1950 se construyo el primer transistor
Schokley
• Remplazaron a los voluminosos tubos al
vació, que necesitaban para su
funcionamiento de una resistencia de caldeo,
consumo de energía excesivo y acortaba la
vida de los mismos.
• Realizan la función de amplificación, control,
estabilización.

Transistores
• El propósito de un transistor es controlar
señales.
• Los transistores controlan una gran señal con
una pequeña.

TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
• La palabra bipolar se deriva del hecho de que
internamente existe una doble circulación de
portadores de corriente electrones y huecos.
• Tiene tres capas semiconductores, con sus
respectivos contactos: Colector, Base y Emisor
C
E
B
BASE: Controla el
flujo de electrones
COLECTOR: Recibe los electrones
EMISOR: Emite cargas o electrones a la base
SÍMBOLO ESQUEMÁTICO

• Se construyen con materiales semiconductores
de germanio y silicio, con tres regiones
semiconductores en forma alternada
SEMICONDUCTORES
TIPO N
JUNTURA
JUNTURA
SEMICONDUCTOR TIPO
P
E: se fabrica con un
grado de contaminación
alto. Área Standard
C: se fabrica con un
grado de contaminación
intermedio, area grande
B: Área muy delgada
ligeramente dopada

• E: emisor, semiconductor muy contaminado,
exceso de electrones, emite los electrones a
la base
• B: base, dimensión extremadamente delgada
con un grado tenue de contaminación
• C: colector, fabricado con un grado tenue de
contaminación, recoge los electrones
enviados por el emisor. Área grande
comparado de los tres para disipar la mayor
cantidad de calor generado.

• Los electrones emitidos por el emisor atraviesan,
prácticamente en su totalidad, a la base, para acabar
dirigiéndose al colector. La misión de la base
consistirá en controlar dicho flujo de electrones.
• El transistor NPN es el más utilizado actúa más
rápido y se adapta mejor a los sistemas donde se
conecta el negativo a masa o tierra.
N NP
E C
B

• La cantidad de corriente que fluye a través de un
resistor (RL) puede regularse variando los voltajes
que se aplican a cada uno de los tres elementos
C
E
B RL
Al controlar la corriente electrónica se pueden
obtener aplicaciones útiles, como la amplificación,
la detección y la oscilación
VBE
VCE
VCB
IE = IC + IB
VCB = VCE - VBE

CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR
El transistor es un dispositivo muy
versátil que se emplea como :
Amplificador: recibe una
pequeña corriente de señal en su
entrada y convierte en otra de
mayor señal en la salida
Oscilador: recibe una señal
proveniente de una fuente DC y
convierte en una salida CA
(circuito oscilador)

• Circuito Amplificador

• Circuito oscilador

Modulador: se emplea transistores para
superponer una señal de audio frecuencia sobre
una portadora de rf en el proceso de modulación
Demodulador: o detector se emplean transistores
para separar la componente de audio de la
portadora de una señal recibida
Convertidor: se utiliza el transistor para cambiar la
forma de una onda; por ejemplo puede convertir
una onda senoidal en una onda cuadrada

• Se construyen con materiales semiconductores
de germanio y silicio, con tres regiones
semiconductores en forma alternada
• Estas tres regiones semiconductores se
configuran en dos tipos: PNP y NPN
P N P
EC
B
N P N
E
C
B
EC
B
EC
B

Símbolo esquemático
• Se le designa con la letra Q

Polarización de los transistores
• Suministrar las tensiones adecuadas para su
funcionamiento:
• La juntura Base – Emisor, polarización directa
• La juntura Colector – Base, polarización inversa
N NP
Polarización
Inversa
Polarización
directa
1.5 v 9v
E C
B

Transistor NPN
N
P
N
+
_
NPN
+
Negativo al emisor
IC IC
IB
IEVBE
VCE

Transistor PNP
P
N
P
PNP
_
+
_ Positivo al emisor
VBE
+
+
IC
IE
IB
VCE

Funcionamiento del transistor
N NP
Polarización
Inversa
Polarización
directa
IC
IB
IE
1.5 v 9v
E C
b
a
B

Funcionamiento del transistor
• La principal barrera ab desaparece por la
polarización directa y los electrones serán atraídos
por los potenciales positivos de la base y el
colector, dado que el potencial positivo del colector
es mucho más elevado que el de la base, los
electrones serán más atraídos por el primero, lo
que se obtiene una elevada corriente de colector y
una corriente pequeña de base
• La corriente de colector varía en consonancia con
la corriente de base, podemos observar la
propiedad del transistor, la amplificación de
corriente

Intensidades de corriente en el transistor
N NP
IC
IB
IE
E C
B
• 99% de la corriente del emisor se dirige
directamente al colector
• 1% a la base
• Se establece una relación IE = IB + IC

Intensidades de corriente en el transistor
99.0
8
92.7




mA
mAC

100
08.0
8




C

• PARAMETRO ALFA DE UN TRANSISTOR
• PARAMETRO BETA DE UN TRANSISTOR O
GANACIA DE CORRIENTE – Hfe
• En manuales técnicos beta = hfe

Intensidades de corriente en el
transistor
• Alfa nunca excede a 1, el rango de valores
normales está entre 0.97 y 0.99.
• Los valores de beta son mayores que 1.
• Ib siempre es más pequeño que Ic.
• El rango de valores normales esta entre 20 y
400

Polarización de un transistor para una
buena amplificación
• Suministrar las tensiones adecuadas de
alimentación
• Conectar los resistores apropiados de forma
que la señal de entrada al circuito no resulte
deformada o distorsionada a la salida
• Los capacitores son acopladores de señales,
eliminan la componente de la corriente
continua que pudiera aparecer en la señal

Polarización de un transistor NPN
• Polarización directa en la base: voltaje
positivo pequeño en la base y voltaje
negativo en el emisor.
• Polarización inversa en el colector: Voltaje
positivo grande en el colector, voltaje
negativo en el emisor.

Polarización de un transistor PNP
• Polarización directa en la base: voltaje negativo
pequeño en la base y voltaje positivo en el
emisor.
• Polarización inversa en el colector: Voltaje
negativo grande en el colector, voltaje positivo
en el emisor.

Polarización directa en la base
• La cantidad de corriente del colector depende
del voltaje de polarización en la base o la
corriente de base dentro de ciertos limites.
• La polarización directa en la base debe ser de
0.7 V. Para el silicio y 0.3 V. para el germanio

Polarización inversa en el
emisor
• La polarización inversa en el colector debe ser
mucho mayor que la polarización en la base, y
corriente empieza a fluir

Corte y saturación
• De acuerdo a la polarización directa a la base
se produce el corte o saturación del transistor

Corte y saturación
• La cantidad de corriente de colector depende del voltaje
de polarización en la base o la corriente de base dentro
de ciertos limites.
• Recuerde que la base es delgada y ligeramente dopada.
La mayoría de los portadores de corriente pasan por el
colector. La corriente de base es pequeña, sin embargo
la corriente de colector es grande. Recuerde que el
colector es grande y moderadamente dopado, y que la
mayoría de los portadores de corriente del emisor son
atraídos por el colector
• Debido al número limitado de portadores de corriente en
la base, incrementado la polarización en la base solo se
tiene un ligero incremento en la corriente de base

Corte y saturación
• El emisor esta altamente dopado y un incremento en el
voltaje de base genera mas portadores de corriente a la
entrada de base. Esto causa que la corriente de colector
se incremente significativamente.
• Incrementando la polarización de base demasiado
genera que la corriente de colector permanezca
constante. Todos los portadores de corriente disponibles
en el emisor se están usando.
• El punto cuando no hay mayor incremento de la Ic
aunque el voltaje de polarización de base se incremente,
se le conoce como saturación. El transistor actúa como
un corto entre el colector y el emisor.

Corte y saturación
• Disminuyendo la polarización de base se obtiene el
efecto opuesto.
• Disminuyendo la polarización de base por debajo del
nivel de polarización directa de la unión emisor base
paraliza el flujo de corriente en su conjunto.
• Ya que la base es mas negativa que el emisor, la
corriente Ib para. Ic para por que los portadores de
corriente no pueden ingresar a la base.
• El punto donde Ib e Ic paran se llama corte. El transistor
actúa como un circuito abierto entre el colector y el
emisor.

Polarización con una fuente de
alimentación
• En la polarización estamos utilizando dos
fuentes de alimentación.

Polarización con una fuente de
alimentación
• Existen tres tipos de circuitos básicos de
polarización usando una sola fuente

Polarización fija
• Rb resistor que se
conecta directamente
a Vcc y polariza a la
base.
• RL resistor de carga.
• Rb y RL bajan el
valor de +Vcc de
modo que EB se
polarice directamente
y CB inversamente

Polarización fija
• Desventaja: pequeños
cambios de la corriente de
base, debido a los cambios
de temperatura, afectan en el
colector.
• Pequeños cambios de voltaje
en la base causan grandes
cambios en la corriente del
colector.
• En un transistor PNP la
polarización : -Vcc

Autopolarizazión
• Rb resistor de
polarización de base y
esta conectado
directamente al colector.
• Usando auto polarización
se supera la desventaja
de la temperatura de la
polarización fija.

Autopolarización
• Si Ic se incrementa
debido a la temperatura,
el voltaje en RL se
incrementa, el voltaje en
Rb disminuye.
• Esto reduce la
polarización de base
que reduce a Ic
regresando a su valor
normal.

Autopolarización
• Desventaja: reducir el
control de la
polarización de base
sobre la corriente de
colector.
• En un transistor PNP la
polarización: -Vcc

Polarización combinada
• Existen muchos tipos
de polarización.
• El divisor de voltaje es
uno de los más usado
• La desventaja de la
polarización fija y auto
polarización se supera
con la polarización
combinada.

• R1 y R2 forman un
divisor de voltaje que
fija la polarización de
la base.
• R3 auto polariza al
emisor.

• El voltaje de emisor se
determina por la cantidad de
corriente que fluye a través de
R3, que es controlado por el
voltaje de base.
• C1 se usa para asegurar que
ninguna señal AC ingrese al
emisor, Esto estabiliza los
voltajes de polarización DC
• Transistor NPN: -Vcc

Configuraciones básicas
• Las tres configuraciones básicas de circuitos
para amplificadores a transistores son:
• Emisor común, colector común y base
común.
• El termino común se usa para denotar el
elemento que es común a la entrada y a la
salida.
• Cada configuración tiene características
particulares que lo hacen útiles para
aplicaciones específicas

Emisor Común
• Es la más usada en amplificadores.
• Provee buena amplificación de corriente,
voltaje y potencia.
• La señal de entrada se aplica a la base y el
emisor y la salida se toma del colector y el
emisor.

Emisor Común
La configuración de emisor común tiene:
• Impedancia de entrada: baja (500 – 1000
ohm) -Polarizacion directa
• Impedancia de salida: media-alta (30-50
Kohm)- Polarización inversa
• Ganancia de corriente: media-alta
• Ganancia de voltaje: media- alta
• Ganancia de potencia: Alta
• Fase entrada/salida: 180°

Emisor Común
La señal de salida esta desfasada 180º con la señal de
entrada.
C1 provee un camino para cualquier señal AC no
deseada. Esto asegura que la señal de salida no se afecte

Emisor Común
C2 es capacitor de acople que previene que cualquier
voltaje DC de la entrada, sea tomado por la base del
transistor.
C3 es capacitor de acople de salida para prevenir que la
polarización DC en el colector vaya ser tomada en la
salida

Colector común
• Se usan para acoplar impedancias, entradas de
alta impedancia se acoplan a cargas de baja
impedancia

Colector común
• La señal de entrada se aplica entre la base y el
colector y la salida entre el emisor y el colector.
• La señal de salida esta en fase.

Colector común
• Impedancia de entrada es alta: 2K a 500k
(polarización inversa)
• Impedancia de salida es baja: 50 a 1500 ohmios
(polarización directa)

Colector común
La configuración de colector común tiene:
• Impedancia de entrada: alta
• Impedancia de salida: baja
• Ganancia de corriente: alta
• Ganancia de voltaje: baja
• Ganancia de potencia: media

Colector común
• La señal de salida esta determinada por el
resistor de carga R3.
• La señal de salida es una replica de la señal de
entrada

Colector común
• C1 capacitor de entrada previene que un voltaje DC
llegue a la base del transistor; también acopla a la
señal AC de la etapa previa con la base del
transistor. C2 capacitor de acople de salida y
previene que la polarización DC en el emisor sea
tomado de la salida

Base común
• Se utilizan para acoplar impedancia, acopla una
baja impedancias de entrada, con una
impedancia de carga alta.
• la señal de entrada se aplica entre el emisor y
la base y la señal de salida entre el colector y la
base

Base común
• La señal de salida esta en fase con la entrada.
• Impedancia de entrada es baja: 30 a 160
ohmios (polarización directa)
• Impedancia de salida es alta: 250 a 550 K
(polarización inversa)

Base común
La configuración de base común tiene:
• Impedancia de entrada: baja
• Impedancia de salida: alta
• Ganancia de corriente: baja
• Ganancia de voltaje: alta
• Ganancia de potencia: baja

Base común
• La señal de salida es una replica grande de la
señal de entrada

Base común
• C2 es un capacitor de acople de entrada que
previene que el voltaje DC sea tomado desde el
emisor al transistor
• C3 es un capacitor de acople de salida y previene
que la polarización DC en el colector sea tomada por
la salida

Propiedades del transistor
• El emisor común es la mejor configuración de
amplificador por sus altas propiedades.
• Las configuraciones de CC y CB son más
adecuados para acoplamiento.

CLASIFICACION
1) Por disposición de sus capas: Transistor PNP y
NPN
2) Por el material semiconductor empleado: Silicio y
Germanio
3) Por la frecuencia de trabajo: Baja frecuencia y alta
frecuencia
4) Por la disposición de potencia: baja potencia,
mediana potencia y alta potencia
Alta Potencia
Mediana Potencia Baja Potencia

Identificación de los terminales
• Están marcados con número de
identificación

• La mayoría de los pines de los transistores
forman un circulo. La base está en el medio

• El emisor está a la izquierda o al costado de la
muesca cuando el semicírculo apunta hacia
arriba

• El colector está al costado o a la derecha
de la muesca

Transistores de potencia
• El colector esta
conectado a la
cubierta del metal
del transistor (case)

Identificación del transistor
• Identificar si el transistor es tipo NPN o tipo PNP
e identificar los pines: Base, colector y emisor

Identificación de los pines del
transistor
1. Tomar un terminal como punto común de prueba y medir este punto con los
dos restantes de manera independiente tal como se muestra la figura.
2. Al medir obtendremos una lectura de bajo valor ohmico muy similar,
diremos entonces que el punto común es la base.
3. Una vez identificada la base, podemos identificar si es PNP / NPN
• Es NPN, si el punto de prueba conectada a la base es la punta positiva
(roja)
• Es PNP, si el punto de prueba conectada a la base es la punta negativa
(negra)
4. La más baja resistencia de las dos lecturas es el colector y el otro será el
emisor.

Operatividad de los Transistores
• El transistor se prueba como dos diodos, esto significa que la resistencia en
cada diodo tiene una lectura de alta y baja resistencia.

Operatividad de los Transistores

transistor bipolar

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Similar a transistor bipolar

Más de Wilmer Ledesma Autotronica

transistor bipolar