Transistor Bipolar

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR

PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

I.U.T. "PEDRO EMILIO COLL"

CÁTEDRA: ANALÓGICA II

Transistor Bipolar

Prof.: Aldo Urdaneja Integrantes:

Jonathan Campos C.I: 23.501.225

Francis Hernández C.I: 24.039.463

PUERTO ORDAZ, JUNIO DE 2015

INTRODUCCIÓN

En este apartado se tratará el tema sobre un dispositivo, el cual ha revolucionado la vida de todas las personas, el transistor; que es sin duda uno de los mejores inventos del hombre diseñado para operar en circuitos electrónicos como amplificador, oscilador o conmutador. El término Transistor es un acrónimo de transfer y resistor (resistencia de transferencia) y se compone de tres terminales: colector, base y emisor. En este tema se estudiarán los principales tipos del transistor bipolar así como su estructura, configuración, curvas, características y zonas de trabajo.

Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadores, reproductores de audio y vídeo, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, celulares, entre otros.

Transistor bipolar y estructura

El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales; emisor, colector y base, que, atendiendo a su fabricación, puede ser de dos tipos: NPN y PNP. Los transistores bipolares se usan generalmente en electrónica analógica. También en algunas aplicaciones de electrónica digital como la tecnología TTL o BICMOS.

Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta forma quedan formadas tres regiones:

- Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal.

- Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.

- Colector, de extensión mucho mayor.

El transistor se fabrica sobre un substrato de silicio, en el cual se difunden impurezas, de forma que se obtengan las tres regiones antes mencionadas. En la figura 1 se ve el aspecto típico de un transistor bipolar real, de los que se encuentran en cualquier circuito integrado. Sobre una base n (substrato que actúa como colector), se difunden regiones p y n+, en las que se ponen los contactos de emisor y base.

Figura 1. Estructura real de un TRT

Es de señalar que las dimensiones reales del dispositivo son muy importantes para el correcto funcionamiento del mismo. Obsérvese la figura 6, en ella se pretende dar una idea de las relaciones de tamaño que deben existir entre las tres regiones para que el dispositivo cumpla su misión.

- El emisor ha de ser una región muy dopada (de ahí la indicación p+). Cuanto más dopaje tenga el emisor, mayor cantidad de portadores podrá aportar a la corriente.

- La base ha de ser muy estrecha y poco dopada, para que tenga lugar poca recombinación en la misma, y prácticamente toda la corriente que proviene de emisor pase a colector, como veremos más adelante. Además, si la base no es estrecha, el dispositivo puede no comportarse como un transistor, y trabajar como si de dos diodos en oposición se tratase.

- El colector ha de ser una zona menos dopada que el emisor. Las características de esta región tienen que ver con la recombinación de los portadores que provienen del emisor. En posteriores apartados se tratará el tema.

La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial.

En su funcionamiento normal, la unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, que por ser muy angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector. El transistor posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y estado de actividad.

Tipos de transistor de unión 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.

El símbolo de un transistor NPN.

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.

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

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