El documento describe los diferentes tipos de transistores, incluyendo NPN, PNP, JFET y MOSFET. Explica que los transistores fueron descubiertos como una forma de transferir resistencia entre circuitos y redujeron considerablemente el tamaño de los aparatos electrónicos en comparación con los tubos de vacío. También define las partes y funcionamiento básico de cada tipo de transistor.

1. Transistores
Carlos Fuentes Loaiza

2. Concepto
• La palabra transistor debe su nombre
a TRANSFERENCIA y RESISTOR, porque
quienes lo descubrieron asumieron
que era como transferir una
resistencia de un circuito a otro.
• El descubrimiento de este
componente vino a reducir los
aparatos electrónicos de forma
considerable, ya que los desarrollados
con tubos o válvulas electrónicas eran
de tamaño grande, además del calor
que generaban y por lo mismo un
consumo mayor de energía eléctrica.
Carlos Fuentes Loaiza

3. Tipos de Transistores
• Los transistores NPN están formados
por dos capas tipo N en los extremos y
una capa P al centro, consta de tres
pines: Base (capa P), colector (capa N)
y emisor (capa N). En un circuito con
transistores NPN la base es polarizada
tanto positiva como negativamente, el
emisor se conecta a tierra ya sea
directamente o través de un resistor o
choque, cuando se trata de circuitos
de radiofrecuencia. El colector se
conecta al positivo y es donde se
obtiene la señal amplificada.
Carlos Fuentes Loaiza

4. Tipos de Transistores
• Los transistores PNP están formados
por dos capas tipo P en los extremos y
una capa N al centro, consta de tres
pines al igual que el NPN: Base (capa
N), colector (capa P) y emisor (capa P).
En un circuito con transistores PNP la
base es polarizada tanto positiva
como negativamente, el emisor se
conecta al positivo ya sea
directamente o través de un resistor o
choque, de este se obtienen las
señales amplificadas. El colector se
conecta al negativo.
Carlos Fuentes Loaiza

5. Funcionamiento de un Transistor
• Conectemos, en el sentido directo, la juntura
a una batería de bajo voltaje, presenta baja
resistencia y circulando con relativa facilidad
una pequeña corriente entre emisor y base, o
CORRIENTE DE BASE, o intensidad de base
(lb): Por lo delgada que es la capa central de
la base, circula por ella una corriente de baja
intensidad, otro factor es la cantidad de
material dopante mezclado con el
semiconductor.
• Si la capa de la base es del tipo N se dopa
poco, de tal forma que solo quede una
pequeñísima cantidad de electrones libres
deambulando por el material y por ende la
corriente eléctrica que los utilice como
PORTADORES de la energía será también de
poca intensidad.
Carlos Fuentes Loaiza

6. 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.
Carlos Fuentes Loaiza

7. Formulas del Transistor
• Para |VGS| < |Vp| (zona activa), la
curva de valores límite de ID viene
dada por la expresión:
• Siendo la IDSS la ID de saturación
que atraviesa el transistor para VGS
= 0, la cual viene dada por la
expresión:
• Los puntos incluidos en esta curva
representan las ID y VGS (punto de
trabajo, Q) en zona de saturación,
mientras que los puntos del área
inferior a ésta representan la zona
óhmica.
Carlos Fuentes Loaiza

8. MOSFET
• El transistor de efecto de campo metal-óxido-
semiconductor o MOSFET (en inglés Metal-oxide-
semiconductor Field-effect transistor) es un
transistor utilizado para amplificar o conmutar
señales electrónicas. Es el transistor más utilizado
en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos
analógicos o digitales, aunque el transistor de
unión bipolar fue mucho más popular en otro
tiempo. Prácticamente la totalidad de los
microprocesadores comerciales están basados en
transistores MOSFET.
• El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales
llamados surtidor (S), drenador (D), compuerta (G)
y sustrato (B). Sin embargo, el sustrato
generalmente está conectado internamente al
terminal del surtidor, y por este motivo se pueden
encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales.
Carlos Fuentes Loaiza

9. Funcionamiento
• Existen dos tipos de transistores MOSFET, ambos basados en la
estructura MOS.
• Los MOSFET de enriquecimiento se basan en la creación de un
canal entre el drenador y el surtidor, al aplicar una tensión en la
compuerta. La tensión de la compuerta atrae portadores
minoritarios hacia el canal, de manera que se forma una región
de inversión, es decir, una región con dopado opuesto al que
tenía el sustrato originalmente. El término enriquecimiento
hace referencia al incremento de la conductividad eléctrica
debido a un aumento de la cantidad de portadores de carga en
la región correspondiente al canal. El canal puede formarse con
un incremento en la concentración de electrones (en un
nMOSFET o NMOS), o huecos (en un pMOSFET o PMOS). De
este modo un transistor NMOS se construye con un sustrato
tipo p y tiene un canal de tipo n, mientras que un transistor
PMOS se construye con un sustrato tipo n y tiene un canal de
tipo p.
• Los MOSFET de empobrecimiento tienen un canal conductor en
su estado de reposo, que se debe hacer desaparecer mediante
la aplicación de la tensión eléctrica en la compuerta, lo cual
ocasiona una disminución de la cantidad de portadores de carga
y una disminución respectiva de la conductividad.
Carlos Fuentes Loaiza

10. Saturación o Activa
• NMOS en la región de saturación. Al aplicar
una tensión de drenador más alta, los
electrones son atraídos con más fuerza hacia
el drenador y el canal se deforma.Cuando VGS
> Vth y VDS > ( VGS – Vth )Cuando la tensión
entre drenador y surtidor supera cierto límite,
el canal de conducción bajo la puerta sufre un
estrangulamiento en las cercanías del
drenador y desaparece. La corriente que
entra por el drenador y sale por el surtidor no
se interrumpe, ya que es debida al campo
eléctrico entre ambos, pero se hace
independiente de la diferencia de potencial
entre ambos terminales.En esta región la
corriente de drenador se modela con la
siguiente ecuación:
• Cuando VGS > Vth y VDS > ( VGS – Vth )
Carlos Fuentes Loaiza