TRANSISTORES

1. TRANSISTORES
ING DE SIST E INF.IV CICLO-FISICA ELECTRONICA

2.  El transistor es un dispositivo electrónico
semiconductor que cumple funciones de
amplificador, oscilador, conmutador o
rectificador. El término «transistor» es la
contracción en inglés de transfer resistor
(«resistencia de transferencia»).
Actualmente se encuentran prácticamente
en todos los aparatos electrónicos de uso
diario: radios, televisores, reproductores de
audio y video, relojes de cuarzo,
computadoras, lámparas fluorescentes,
tomógrafos, teléfonos celulares, etc.

3. HISTORIA
 El transistor bipolar fue
inventado en los Laboratorios
Bell de EE. UU. en diciembre
de 1947 por John Bardeen,
Walter Houser Brattain y
William Bradford Shockley,
quienes fueron galardonados
con el Premio Nobel de Física
en 1956. Fue el sustituto de
la válvula termoiónica de tres
electrodos, o triodo.

4. TIPOS DE TRANSISTORES
NPN
BIPOLARES
PNP
CANAL N (JFET-N)
UNIÓN
CANAL P (JFET-P)
EFECTO DE
CAMPO (FET) CANAL N (MOSFET-N)
METAL-OXIDO-
TRANSISTORES SEMICONDUCTOR
CANAL P (MOSFET-P)
UNIPOLAR CANAL N (UJT-N)
(UJT)
CANAL P (UJT-P)
TRANSISTORES DE POTENCIA
•FET : Field Effect Transistor
•UJT: Uni-Juntion Transistor

5. TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
 Los transistores de efecto de campo,
conocidos generalmente como TEC ( o
FET por sus siglas en ingles ), son un
dispositivo unipolar, ya que la corriente
existe tanto en forma de electrones como
de huecos. En un FET de canal n, la
corriente se debe a electrones, mientras
que en un FET de canal p, se debe a
huecos. Ambos tipos de FET se controlan
por una tensión entre la compuerta y la

6.  Transistores de efecto de Campo (TEC)
con sus símbolos correspondientes

7. TIPOS DE FET
 el JFET, ya no se trata de una
combinación tan sencilla entre
los semiconductores como en el
caso de los transistores N-P-N,
P-N-P. Ahora la forma de
obtenerlos es algo más
rebuscada. Sin embargo, sus
propiedades hacen que merezca
la pena su construcción, ya que
son utilizados en gran medida
por los fabricantes de circuitos
electrónicos.

8.  MOSFET. La estructura de este
transistor es la más complicada de
entre todos los vistos hasta ahora.
Consta de los ya conocidos
semiconductores P-N, colocados
ahora de una nueva forma, y de un
original material aislante, como es el
dióxido de silicio; esta pequeña
adición de la capa del óxido va a
cambiar considerablemente las
propiedades del transistor respecto
a las que tenia el JFET.

9. MOSFET DE EMPOBRECIMIENTO CANAL N Y P

10. MOSFET DE ENRIQUISIMIENTO DE CANAL N YP

11. EL TRANSISTOR BIPOLAR
• Introducción: definición y tipos de
transistores
• Principio de funcionamiento del
transistor bipolar
 Transistor tipo PNP
 Transistor tipo NPN
• Características eléctricas de un
transistor bipolar
• Conclusiones

12. POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR
Corriente base-emisor Corriente colector-emisor

13. FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR BIPOLAR
+
- - - - -
+
-
+
+
+
+
+
+
- - - + - - -
+
+
+
+
-
+
- + + - -
-
+ +
-
+
+
+
+
- - - - -
+
-
+
+
-
+
+
- - + - - -
+
+
-
+
-
+
P N N + - P
Concentración
de huecos

14. FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR BIPOLAR
P N P
El terminal central (base) maneja una fracción de la corriente que
circula entre los otros dos terminales (emisor y colector): EFECTO
TRANSISTOR

15. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Base
Emisor Colector
Transistor PNP
P N P
El terminal de base actúa como terminal de control manejando una
fracción de la corriente mucho menor a la de emisor y el colector.
El emisor tiene una concentración de impurezas muy superior a la del
colector: emisor y colector no son intercambiables

16. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Transistor NPN En principio necesitamos conocer 3
tensiones y 3 corrientes:
IB = f(VBE, VCE) Característica de entrada
IC, IB, IE
IC
+ + VCE, VBE, VCB
VCB
En la práctica basta con conocer solo
IB - VCE 2 corrientes y 2 tensiones.
+
VBE Normalmente se trabaja con IC, IB, VCE
IE y VBE.
-
-
Por supuesto las otras dos pueden
obtenerse fácilmente:
IE = IC + IB
IC = f(VCE, IB) Característica de salida VCB = VCE - VBE

17. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Transistor NPN: zonas de funcionamiento del transistor ideal
IC
+
IC Zona IB
+ activa + ·IB VCE
IB
+ VCE VBE
- -
VBE
- - IC
Zona de +
IB
saturación + IC<·IB VCE=0
IC
IB VBE
- -
IC=0
+
Zona de IB
corte + VCE
VCE
VBE
- -

18. FUNCIONAMIENTO EN CONMUTACIÓN DE UN TRANSISTOR NPN
12 V
12 V 36 W
36 W 3A
3A I
12 V
12 V
I  = 100
40 mA
Sustituimos el interruptor principal por un
IC
transistor.
4A IB = 40 mA
La corriente de base debe ser suficiente
para asegurar la zona de saturación. PF (ON) 3 A ON
Ventajas: OFF
No desgaste, sin chispas, rapidez, permite
control desde sistema lógico.
12 V VCE
Electrónica de Potencia y Electrónica PF (OFF)
digital

19. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Transistor PNP
IB = f(VBE, VEC) Característica de entrada  VEC
IC IB
-
IB VEC
-
VEB VEB
+ +
Las tensiones y corrientes van en sentido contrario a las de un transistor NPN.
Entre emisor y base se comporta como un diodo. La corriente por la base es
saliente.

20. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Transistor PNP
IB = f(VBE, VEC) Característica de entrada  VEC
IC IB
-
IB VEC
-
VEB VEB
+ +
Las tensiones y corrientes van en sentido contrario a las de un transistor NPN.
Entre emisor y base se comporta como un diodo. La corriente por la base es
saliente.

21. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Características reales (NPN)
Activa Avalancha
Secundaria
IC
IB
IB6
I
VCE = 0 VCE1 VCE2 CMax
IB5
Saturación IB4 PMax = VCEIC
IB3
Avalancha
IB2 Primaria
IB1
VBE
IB= 0
1V VCEMax VCE
Característica
de Entrada Corte
Característica
de Salida

22. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR
Características reales: datos proporcionados por los fabricantes
IC
C
IC-MAX Corriente máxima de colector B
ICMAX
VCE-MAX Tensión máxima CE E
PMAX Potencia máxima PMAX
VCE-SAT Tensión C.E. de saturación SOAR
VCE-MAX
HFE   Ganancia
VCE
Área de operación segura
(Safety Operation Area)

23. CONCLUSIONES
Un transistor bipolar está formado por dos uniones PN.
Para que sea un transistor y no dos diodos deben de cumplirse dos condiciones:
•La zona de Base debe ser muy estrecha.
•El emisor debe de estar muy dopado.
Generalmente, el colector está muy poco dopado y es mucho mayor.
Sobre el uso del transistor como amplificador se profundiza en Electrónica
Analógica.
Como se ha visto ambos transistores bipolares son bastante intercambiables y
constructivamente similares.
Solamente se diferencian en la rapidez: El transistor NPN funciona básicamente con
electrones mientras que el PNP lo hace con huecos (Mayoritarios del emisor en
cada caso).
Reacuérdese que la movilidad de los electrones es mayor que la de los huecos, es
decir, el transistor NPN es mas rápido que le PNP en igualdad de condiciones.