¿Que es un transistor?
- Haider Andrés Rodríguez C
- 22 sept 2019
- 4 min de lectura
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistor de transferencia»). Actualmente se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales como radios, televisores, reproductores de audio y vídeo, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos integrados
Funcionamiento
El transistor consta de tres partes dopadas artificialmente (contaminadas con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones bipolares: el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo,32a diferencia de los resistores, condensadores e inductores que son elementos pasivos
Tipos de transistor
1:Transistor de unión bipolar
El transistor de unión bipolar (o BJT, por sus siglas del inglés bipolar junction transistor) se fabrica sobre un monocristal de material semiconductor como el germanio, el silicio o el arseniuro de galio, cuyas cualidades son intermedias entre las de un conductor eléctrico y las de un aislante. Sobre el sustrato de cristal se contaminan en forma muy controlada tres zonas sucesivas, N-P-N o P-N-P, dando lugar a dos uniones PN.
Las zonas N (en las que abundan portadores de carga Negativa) se obtienen contaminando el sustrato con átomos de elementos donantes de electrones, como el arsénico o el fósforo; mientras que las zonas P (donde se generan portadores de carga Positiva o «huecos») se logran contaminando con átomos aceptadores de electrones, como el indio, el aluminio o el galio.
La tres zonas contaminadas, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la región de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).
El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitaxial, etc.) y del comportamiento cuántico de la unión.
TRANSISTORES MAS COMUNES
*2N2222
Es un transistor de silicio de mediana potencia con una polaridad npn, construido mediante el proceso de base epitaxial y designado para aplicaciones de amplificación lineal y conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias y trabajar a frecuencias medianamente altas. Es fabricado en diferentes formatos, los más comunes son los TO-92,TO-18,SOT-23, y SOT-223.
Características
Voltaje colector emisor en corte 60V (Vceo)
Corriente de colector constante 800mA (Ic)
Potencia total disipada 500mW(Pd)
Ganancia o hfe 35 mínima
Frecuencia de trabajo 250 Mhz (Ft)
Encapsulado de metal TO-18
Estructura NPN
Su complementario PNP es el Transistor 2N2907
*2N3904
Es un transistor de unión bipolar de mediana potencia (NPN), destinado para propósito general en amplificación y conmutación, construido con semiconductor silicio en diferentes formatos como TO-92, SOT-23 y SOT-223 como se muestra en la figura I, donde también se muestra su distribución de pines. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias y trabajar a frecuencias medianamente altas.
Características
Voltaje colector emisor en corte 40 V (Vceo)
Corriente de colector constante 200m A (Ic)
Potencia total disipada 625mW (Pd)
Ganancia o hfe entre 30 -300 (hfe)
Frecuencia de trabajo 300 Mhz (Ft)
Encapsulado TO-92
Estructura NPN
Su complementario PNP es el Transistor 2N3906
*TIP 31C
El TIP31C es un transistor de 100V con polaridad NPN epitaxial de silicio usado para la conmutación de potencia lineal media. Este producto es de uso general y adecuados para muchas aplicaciones diferentes. Es complementaria a TIP29 / 29A / 29B / 29C.
Características
Polaridad: NPN
Tensión colector emisor V(br)ceo: 100 V
Frecuencia de transición ft: 3 MHz
Disipación de potencia Pd : 40 W
Corriente de colector: 3 A
Ganancia de corriente DC hFE: 10
Temperatura de trabajo Máx. 150°C
5V emisor de tensión de base (VEBO)
Encapsulado TO-220
3 pines
2:Transistor de efecto de campo
JFET es un tipo de dispositivo electrónico de tres terminales que puede ser usado como interruptor electrónicamente controlado, amplificador o resistencia controlada por voltaje. Posee tres terminales, comúnmente llamados drenaje (D), puerta o compuerta (G) y fuente (S).
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.
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.
Tipos
Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una unión PN.
Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.
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.
Transistor común JFET: 2N3819
3:Foto transistor
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, solo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:
Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común);
Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).
Fuentes de información:
Excelente explicación sobre transistores, muy fácil de comprender