Transistores

28

PRACTICA No 4 TRANSISTOR BJT

OBJETIVOS

Identificar al transistor como un dispositivo semiconductor, cuyo funcionamiento

depende del tipo de configuración de polarización en que se conecte.

OBJETIVOS PARTICULARES

• Identificar las terminales del transistor bipolar (Emisor, Colector y Base)

• Analizar el funcionamiento del transistor en configuración base común.

• Trabajar el transistor bipolar NPN y PNP como conmutador con niveles lógicos.

INTRODUCCIÓN

El transistor esta compuesto por tres zonas de dopado, como se ve en la figura 1:

Figura 1 Zonas que conforman al transistor

La zona superior es el "Colector", la zona central es la "Base" y la zona inferior es el

"Emisor". El Emisor está muy impurificado, la Base tiene una impurificación muy baja,

mientras que el Colector posee una impurificación intermedia.

En este ejemplo concreto el transistor es un dispositivo NPN, aunque también podría ser

un PNP.

Un transistor es similar a dos diodos, el transistor tiene dos uniones; una entre el emisor

y la base y la otra entre la base y el colector. El emisor y la base forman uno de los

diodos, mientras que el colector y la base forman el otro. Estos diodos son denominados:

"Diodo de emisor" y "Diodo de colector". El transistor NPN, primeramente cuando está

sin polarizar se produce una "Difusión", donde los electrones cruzan de la zona N a la

zona P, se difunden, encuentran un hueco y se recombinan.

Instructor: Bladimir Agudelo Guerrero

Área Mecatrónica

Documento para fin Educativo

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

REGIONAL VALLE

CENTRO DE DISEÑO TECNOLÓGICO INDUSTRIL

ÁREA DE MECATRÓNICA

29

Esto hace que en las uniones entre las zonas N y P generen iones positivos y negativos.

Esta difusión y recombinación se da hasta llegar al equilibrio, hasta conseguir una barrera

de potencial de a 0.7 V (para el Si). Se crean dos uniones una unión E-B y otra unión CB.

Si se conectan fuentes de tensión externas para polarizar al transistor, se obtienen

resultados nuevos e inesperados. Hay 3 configuraciones:

• Base común (BC).

• Emisor común (EC).

• Colector común (CC).

Cada una de estas configuraciones a su vez puede trabajar en 4 zonas diferentes:

Zona ACTIVA: UE en Directa y Uc en Inversa. AMPL FICADORES

Zona de SATURACIÓN: UE en Directa y Uc en Directa. CONMUTACIÓN

Zona de CORTE: UE en Inversa y Uc en Inversa. CONMUTACIÓN

Zona ACTIVA INVERTIDA: UE en Inversa y Uc en Directa. SIN UTILIDAD

Con esto vemos que el transistor puede trabajar de cuatro formas diferentes.

El negativo de la pila VEE repele los electrones de la zona del emisor que cruzan la UE.

Algunos electrones cruzan la UE y pasan por la zona p de la base sin recombinarse.

Figura 2 Polarización del transistor.

Instructor: Bladimir Agudelo Guerrero

Área Mecatrónica

Documento para fin Educativo

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

REGIONAL VALLE

CENTRO DE DISEÑO TECNOLÓGICO INDUSTRIL

ÁREA DE MECATRÓNICA

30

Debido a la pila puede que un electrón cruce la barrera de potencial de la UE, después ese

electrón baja la barrera de potencial de la Uc para salir por el colector.

Figura 3 Barrera de potencial en el transistor.

Este es el efecto transistor de N a P tiene que subir la barrera de potencial pero luego es

más de los electrones emitidos por el emisor, aproximadamente un 1 % se recombinan en

la base y un 99 % no se recombina y llega al colector, esto es el efecto transistor figura 3.

La palabra colector viene de ahí, el colector "Colecta" los electrones, los recoge, eso es el

"Efecto transistor", la base es muy estrecha y además está muy poco impurificada, esa es

la razón de que la probabilidad de que un electrón se recombine sea muy pequeña (por

ejemplo el 1%), el emisor emite electrones, el colector los recoge, y la base es un

dispositivo de control.

MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

Instructor: Bladimir Agudelo Guerrero

Área Mecatrónica

Documento para fin Educativo

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

REGIONAL VALLE

CENTRO DE DISEÑO TECNOLÓGICO INDUSTRIL

ÁREA DE MECATRÓNICA

• Fuente de alimentación de CD. variable.

• Osciloscopio con puntas de medición.

• Generador de funciones.

• Fuente regulada de 0 a 30 V, y Multímetro digital.

•

...