Transistores
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El transistor es un dispositivo semiconductor que cumple funciones como amplificador, oscilador o conmutador. Existen varios tipos de transistores como los bipolares NPN y PNP, los de efecto campo JFET y MOSFET, y los uniunipolares UJT. Cada tipo tiene características eléctricas específicas que determinan sus usos comunes como amplificadores de audio, circuitos digitales o convertidores de potencia.
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- 2. TRANSISTOR 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. 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 (UJT) CANAL N (UJT-N) CANAL P (UJT-P) TRANSISTORES DE POTENCIA
- 5. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TRANSISTOR BIPOLAR Transistor NPN IB = f(VBE, VCE) Característica de entrada VCE IC IB + IB + VBE VBE - - Entre base y emisor el transistor se comporta como un diodo. La característica de este diodo depende de VCE pero la variación es pequeña.
- 6. Transistor de silicio de uso general de mediana potencia NPN Ficha técnica del Transistor de silicio de uso general de mediana potencia NPN: BD135, BD137, BD139, BD136, BD138, BD140.
- 9. Transistor JFET • El transistor unipolar está formado por una sola capa de semiconductor de tipo n sobre un substrato de tipo p . Se distingue el canal cuyo dopado es n y las − − conexiones al exterior, drenador y surtidor, que son material dopado de tipo n+. Encima del canal, que conecta drenador y surtidor, se ha difundido una capa adicional de tipo p. Las zonas dopadas tipo p se conectan conjuntamente y se llaman puerta. El drenador del JFET es equivalente al colector del BJT, el emisor al surtidor y la puerta a la base.
- 10. Transistor JFET
- 11. Funcionamiento de un JFET de canal N (I) D •Unión GS polarizada inversamente •Se forma una zona de transición libre de Canal P P portadores de carga G •La sección del canal depende de la tensión USG USG N Zona de •Si se introduce una cierta tensión D-S la transición corriente ID por el canal dependerá de S USG
- 12. Características eléctricas de un JFET de canal N Zona resistiva ID (mA) Zona de fuente de corriente UGS=0V 30 20 UGS1=-2V Característica real 10 UGS2=-4V 2 UDS (V) 4 6 8 ID UGS UGS1 Característica linealizada UGS2 VP UDS
- 13. características de un JFET de unión •La corriente de drenador se controla mediante tensión (a diferencia de los transistores bipolares donde se controla la corriente de colector mediante la corriente de base) •La unión puerta-fuente se polariza en zona inversa y existe un valor límite de UGS a partir del cual el canal se cierra y deja de pasar corriente de drenador •Entre drenador y fuente el JFET se comporta como una resistencia o una fuente de corriente dependiendo de la tensión UDS. •Aplicaciones típicas: amplificadores de audio y de radiofrecuencia
- 14. Transistor MOSFET Transistores de efecto de campo de metal-oxido Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) semiconductor. En estos Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (I) componentes, cada transistor G es formado por S dos islas de D silicio, una N N Metal dopada para ser Oxido (aislante) positiva, y la P Semiconductor otra para ser negativa, y en el SUSTRATO medio, actuando como una Normalmente el terminal de SUSTRATO se encuentra conectado con el puerta, un surtidor S electrodo de metal.
- 15. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (III) +++ +++ N n N UGS P - - - - e e e e • Al aplicar tensión positiva UGS los electrones libres de la zona P (sustrato) son atraídos hacia el terminal de puerta • Por efecto del campo eléctrico se forma un canal de tipo ‘n’ (zona rica en electrones) que permite el paso de la corriente entre drenador y surtidor
- 17. características de los transistores MOSFET: • La corriente de drenador se controla mediante la tensión UGS • En los MOSFET de acumulación a partir de un cierto valor umbral de UGS se forma el canal y puede circular la corriente de drenador • En los MOSFET de deplexión una difusión adicional permite la circulación de la corriente de drenador incluso para tensión UGS nula • Aplicaciones típicas: convertidores y accionadores electrónicos de potencia, etapas amplificadoras, circuitos digitales, ...
- 18. Transistor uniunión • El transistor uniunión es un tipo de tiristor que contiene dos zonas semiconductoras. • Tiene tres terminales denominados emisor (E), base uno (B1) y base dos (B2). Está formado por una barra semiconductora tipo N, entre los terminales B1-B2, en la que se difunde una región tipo P+, el emisor, en algún punto a lo largo de la barra, lo que determina el valor del parámetro η, standoff ratio, conocido como razón de resistencias o factor intrínseco.
- 19. Características • Fijándose en la curva característica del UJT se puede notar que cuando el voltaje sobrepasa un valor de ruptura, el UJT presenta un fenómeno de modulación de resistencia que, al aumentar la corriente que pasa por el dispositivo, la resistencia de esta baja y por ello, también baja el voltaje en el dispositivo, esta región se llama región de resistencia negativa, este es un proceso realimentado positivamente, por lo que esta región no es estable, lo que lo hace excelente para conmutar, para circuitos de disparo de tiristores y en osciladores de relajación.