Este documento presenta una introducción a los transistores, incluyendo sus tipos principales como transistores de contacto puntual, transistores de unión bipolar (NPN y PNP), transistores de efecto de campo (JFET, MOSFET), y fototransistores. Explica brevemente el funcionamiento y características clave de cada tipo de transistor.

1. TRANSISTOTRES
PRESENTADO POR :
SANTIAGO CORAS
SANCHEZ
ING. DE SISTEMAS E
INFORMATICA

2. TRANSISTOTRES
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
 Transistor de contacto puntual
 Transistor de unión bipolar
 Transistor de efecto de campo
 Fototransistor

4. Transistores de Contacto Puntual
Llamado también transistor de punta de contacto, fue el primer
transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por John
Bardeen y Walter Brattain. Consta de una base de
germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la
combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy
juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector.
La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se «ve»
en el colector, de ahí el nombre de «transfer resistor». Se basa en
efectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil de fabricar
(las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las
puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de unión (W.
Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad
ha desaparecido.

5. Transistores de unión bipolar
 El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction Transistor, o
sus siglas BJT) es un dispositivo electrónico de estado sólido
consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite
controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La
denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar
gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos
positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran
número de aplicaciones; pero tienen ciertos inconvenientes, entre
ellos su impedancia de entrada bastante baja.
 Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se
usan generalmente en electrónica analógica aunque también en
algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL o
BICMOS.

6.  Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en
un solo cristal semiconductor, separados por una región muy
estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:
g Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente
dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta
terminal funciona como emisor de portadores de carga. Base, la
intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
m Colector, de extensión mucho mayor.

7. Tipos de transistores de unión bipolar
a) NPN
b) PNP

8. Transistores bipolar NPN
 NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras
"N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las
diferentes regiones del transistor. La mayoría de los transistores bipolares
usados hoy en día son NPN, debido a que la movilidad del electrón es mayor
que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo mayores
corrientes y velocidades de operación.
 Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado
P (la "base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente
ingresando a la base en configuración emisor-común es amplificada en la salida
del colector.
 La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y
apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el
dispositivo está en funcionamiento activo.

9. Transistores bipolar PNP
 El otro tipo de transistor de unión bipolar es el PNP con las letras "P" y "N"
refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del
transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPN
brinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias.
 El símbolo de un transistor PNP.
 Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado
N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son comúnmente
operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la
fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña
corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor
circule desde el emisor hacia el colector.
 La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la
dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en
funcionamiento activo

10. Transistores de efecto de campo
 El transistor de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor
de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material
semiconductor de silicio de tipo N o P.
En los terminales de la barra se establece un contacto óhmico, tenemos así
un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica. Si se
difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan
externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos contactos le
llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positiva entre el
drenador y el surtidor y conectando la puerta al surtidor, estableceremos una
corriente, a la que llamaremos corriente de drenador con polarización cero.
Con un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión de
estrangulamiento, cesa la conducción en el canal.

11.  El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que
controla la corriente en función de una tensión; tienen alta impedancia
de entrada.
a) Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante
una unión PN.
b) Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que
la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.
c) Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde MOS significa
Metal-Óxido-Semiconductor, en este caso la compuerta es metálica y está
separada del canal semiconductor por una capa de óxido.

12. Transistores JFET
 El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transistor de
efecto de campo de juntura o unión) es un dispositivo electrónico, esto
es, un circuito que, según unos valores eléctricos de entrada, reacciona
dando unos valores de salida. En el caso de los JFET, al ser
transistores de efecto de campo eléctrico, estos valores de entrada son
las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entre los terminales S
(fuente) y G (puerta), VGS. Según este valor, la salida del transistor
presentará una curva característica que se simplifica definiendo en ella
tres zonas con ecuaciones definidas: corte, óhmica y saturación.

13.  Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado por
una pastilla de semiconductor tipo P en cuyos extremos se sitúan dos
patillas de salida (drenador y fuente) flanqueada por dos regiones con
dopaje de tipo N en las que se conectan dos terminales conectados
entre sí (puerta). Al aplicar una tensión positiva VGS entre puerta y
fuente, las zonas N crean a su alrededor sendas zonas en las que el
paso de electrones (corriente ID) queda cortado, llamadas zonas de
exclusión. Cuando esta VGS sobrepasa un valor determinado, las
zonas de exclusión se extienden hasta tal punto que el paso de
electrones ID entre fuente y drenador queda completamente cortado. A
ese valor de VGS se le denomina Vp. Para un JFET "canal N" las
zonas p y n se invierten, y las VGS y Vp son negativas, cortándose la
corriente para tensiones menores que Vp.

14. Transistores IGFET
 Transistor de efecto de campo con electrodo de control aislado o
"Insulated Gate FET" (IGFET), se caracteriza por tener el gate aislado
del canal por una capa de oxido de silicio.

15. Transistores IGFET
Transistores IGFET Actualmente se fabrican entre otros, los siguientes
dispositivos IGFET:
 MOSFET o "MOS" ("Metal Oxide Semiconductor FET"), cuyo nombre
deriva de los tres materiales que aparecen al realizar un corte vertical
en su estructura, según puede observarse en la figura.
 Hasta hace poco los términos IGFET y MOS eran sinónimos.

16.  SILICON GATE FET, difiere de
MOS en que el gate es de
silicio policristalino, en lugar de
ser metálico. Se consigue así
controlar la conductividad del
canal a partir de tensiones de
gate mas bajas

17.  SOS("Silicon
On Saphire
FET"), en el cual el canal
semiconductor de silicio esta
depositado sobre un sustrato
aislante de zafiro, en lugar de
un sustrato semiconductor de
silicio. De esta manera se
alcanzan
velocidades
de
conmutación mas altas.
 DMOS (MOS de Doble
Difusión), que presenta un
canal de corta longitud para
permitir muy altas velocidades
de conmutación, gracias al
breve tiempo de transito de los
portadores por el citado canal.

18. Foto transistores
 Los fototransistores son sensibles a la radiación electromagnética en
frecuencias cercanas a la de la luz visible; debido a esto su flujo de
corriente puede ser regulado por medio de la luz incidente. Un
fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, sólo
que puede trabajar de 2 maneras diferentes:
a) Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo
común);
b) Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace
las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).

19.  En el mercado se encuentran fototransistores tanto con conexión de
base como sin ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO72, TO-5) provistas de una lente.
 Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices
ópticos, etc. Para comunicaciones con fibra óptica se prefiere usar
detectores con fotodiodos p-i-n. También se pueden utilizar en la
detección de objetos cercanos cuando forman parte de un sensor de
proximidad.
 Se utilizan ampliamente encapsulados conjuntamente con un
LED, formando interruptores ópticos (opto-switch), que detectan la
interrupción del haz de luz por un objeto. Existen en dos versiones: de
transmisión y de reflexión.
 Para obtener un circuito equivalente de un fototransistor, basta agregar
a un transistor común un fotodiodo, conectando en el colector del
transistor el catodo del fotodiodo y el ánodo a la base.

20. Foto transistores