El documento describe los diferentes tipos de transistores, incluyendo transistores bipolares de unión (BJT) y transistores de efecto de campo (FET). Explica la construcción y operación básica de los BJT, incluyendo las regiones de corte, lineal y saturación. También cubre las configuraciones básicas de los BJT como base común, emisor común y colector común.

1. TRANSISTORES Transistores de juntura bipolar (BJT) Transistores de Efecto de Campo (FET) http://www.espol.edu.ec http://www.fiec.espol.edu.ec

2. Transistores Bipolares de Unión(BJT)

3. Transistores y Juntura Bipolar 1947 Laboratorios Bell AT&T Primer transistor 1949 W. Shockley – Teoria William Shockley ; John Barden, Walter Brattain. 1951 Fabricación en serie.

4. Transistores Bipolares de Unión El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas que consiste de dos capas materiales tipo “n” y una tipo “p” o bien de dos capas materiales tipo “p” y una tipo “n”

5. BJT Se refiere al hecho de que los huecos y los electrones participan en el proceso de inyección hacia el material polarizado de forma opuesta

6. Construcción Básica del BJT El emisor tiene gran cantidad de impurezas. Su función es emitir o suministrar los portadores de carga. La base tiene muy pocas impurezas y es muy delgada. La cantidad de impurezas en el colector es menor que en el emisor, pero mayor que en la base. El área del colector es la mayor de las 3, porque es el colector el que disipa mayor cantidad de calor en el emisor o la base. E : Emisor C : Colector B : Base

7. Operación del Transistor 1.- Polarización Directa-Inversa Para que el transistor funcione se debe tener una unión pn polarizada inversamente y la otra polarizada directamente . I E = I c + I B I c = I c mayoritarios + I co Minoritaria Al componente de corriente minoritaria se le denomina corriente de fuga y es Ico (Corriente Ic con la terminal del Emisor Abierta)

8. Polarización en DC de BJT’s El nivel DC de un transistor en operación es controlado por diversos factores incluyendo el rango de pts de operación posibles. Las siguientes relaciones son importantes para un transistor: Vbe= 0,7V Ie= (B+1)Ib Ic= BIb.

9. Para los amplificadores o transistores, el voltaje y la corriente DC resultantes establecen un pto de operación sobre las características que definen una región que se utilizara para la amplificación de la señal aplicada, este pto de operación es pto fijo (PUNTO Q) Ptos de operación

10. La operación en las regiones de corte, saturación y lineal de las características del BJT se ofrecen de la siguiente manera:

11. OPERACION EN LAS REGIONES OPERACIÓN EN LA REGION LINEAL Unión base-emisor con polarizacion directa. Unión base-colector con polarizacion indirecta. OPERACIÓN EN LA REGION CORTE Unión base-emisor con polarizacion inversa

12. OPERACIÓN EN LA REGION SATURACION. Unión base – emisor con polarizacion directa Unión base – colector con polarizacion directa.

13. Configuración Base Común Se llama así porque el terminal de la Base es común tanto para el circuito de entrada como para el de salida. Región Activa Juntura BE directamente BC inversamente Región de Corte Juntura BE Inversamente BC inversamente Región de Saturación Juntura BE directamente BC directamente En base común, entrada emisor salida colector

14. Curva Característica de Entrada para BC en un npn

15. El transistor PNP es el complemento del NPN, esto significa que todas las corrientes circulan en sentido contrario y los voltajes son inversos. NPN not pointing in PNP pointing in En base común, entrada emisor, salida colector En emisor común, entrada base, salida colector En colector común, entrada base, salida emisor Región Activa Juntura BE directamente BC inversamente Región de Corte Juntura BE Inversamente BC inversamente Región de Saturación Juntura BE directamente BC directamente OJO

16. En el modo DC los niveles de Ic e Ie se encuentran relacionados, para niveles prácticos (dispositivos) podrían sugerir que: α =Ic/Ie

17. Alfa (  ) En DC Ic e I E se relacionan con  .

18. Polarización DC para BC La red de polarización DC incluye las fuentes de poder y las resistencias. El propósito de las resistencias es hacer que el resistor opere en la región determinada de interés, pero además son parte del circuito total del amplificador.

19. Con los gráficos de la curva de Salida y Entrada IE=1,4 mA IE=1,8 mA IE=1,2 mA IE=1,6vmA 6

20. b) Supongamos que Re=0.1K

21. VBE

22. Supongamos que estamos en el comienzo y cambiamos Rc=10K Si suponemos que Rc es un potenciómetro y Rc baja  Vcb sube y Q sube K mA

23. Especificaciones Máx. Del Transistor En los manuales de datos publicados por los fabricantes siempre están especificados los valores máximos y mínimos permitidos de voltajes y corrientes. Ic máx. = 1 A. Vcb máx. = 75 V Pc máx = 7.5 W Para una configuración BC

24. Para una configuración BC Ic máx. Se quema Vcb máx cae en la ruptura Pmáx. Se quema (por la Temp., calentamiento a largo plazo, daña al transistor porque durará menos de lo que deberá). Otros parámetros: Ic rango Vce rango

25. Configuración Emisor Común (EC) n p n + V BB - E I E out + V cc - C I C B I B I ceo = Corriente de colector con emisor abierto Entrada por la base Salida por el colector

26. Configuración de Emisor Común Se denomina debido a que el emisor es común o hace referencia a los terminales tanto de entrada como de salida. Transistor NPN

27. Configuración de Emisor Común Transistor PNP Ambos tipos obedecen a la siguiente ecuación: Ie= Ic + Ib Ecuacion que relaciona Ic e Ib (beta): B=Ic/Ib.

28. Conjunto de características de salida para EC Región Activa I B =30 uA I B = 20 uA I B = 15 uA I B = 10 uA I B = 7 uA Región de corte I CEO I B = 0 Region de Saturacion V CEsat Para pnp cambian los signos de V CE Vce (v) Ic (mA)

29. Conjunto Característica de entrada para EC (npn) V CE = 1 V V CE = 10 V V CE = 20 V V BE (V) I B (uA)

30. Factor de compensación para configuración EC ( β )

31. Configuración de Colector Común En colector común, entrada base, salida emisor. Esta configuración se la usa sobre todo en propósitos de acoplamiento de impedancia, debido a que tiene una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida, contrariamente a las configuraciones anteriores. Transistor PNP

32. Se utiliza para propósitos de acoplamiento de impedancia aunque el transistor esta conectado de manera similar a la configuración emisor común. Ie vs. Vec (PNP)curva salida Ie vs. Vce (NPN)curva salida Transistor NPN