transistor bipolar

Tipos de transistores

1. Transistores

2. TRANSISTORES
•En1950seconstruyoelprimertransistor
Schokley
•Remplazaronalosvoluminosostubosal
vació,que necesitabanparasu
funcionamientodeunaresistenciadecaldeo,
consumodeenergíaexcesivoyacortabala
vidadelosmismos.
•Realizanlafuncióndeamplificación,control,
estabilización.

4. Transistores
•Elpropósitodeuntransistorescontrolar
señales.
•Lostransistorescontrolanunagranseñalcon
unapequeña.

5. TRANSISTORES

6. TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
•Lapalabrabipolarsederivadelhechodeque
internamenteexisteunadoblecirculaciónde
portadoresdecorrienteelectronesyhuecos.
•Tienetrescapassemiconductores,consus
respectivoscontactos:Colector,BaseyEmisor
C
E
B
BASE: Controla el
flujo de electrones
COLECTOR: Recibe los electrones
EMISOR: Emite cargas o electrones a la base
SÍMBOLO ESQUEMÁTICO

7. TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
•Seconstruyenconmaterialessemiconductores
degermanioysilicio,contresregiones
semiconductoresenformaalternada
SEMICONDUCTORES
TIPO N
JUNTURA
JUNTURA
SEMICONDUCTOR TIPO
P
E: se fabrica con un
grado de contaminación
alto. Área Standard
C:sefabricaconun
gradodecontaminación
intermedio,areagrande
B:Área muy delgada
ligeramente dopada

8. TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
•E:emisor,semiconductormuycontaminado,
excesodeelectrones,emiteloselectronesa
labase
•B:base,dimensiónextremadamentedelgada
conungradotenuedecontaminación
•C:colector,fabricadoconungradotenuede
contaminación,recogeloselectrones
enviadosporelemisor.Áreagrande
comparadodelostresparadisiparlamayor
cantidaddecalorgenerado.

9. TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
•Loselectronesemitidosporelemisoratraviesan,
prácticamenteensutotalidad,alabase,paraacabar
dirigiéndosealcolector.Lamisióndelabase
consistiráencontrolardichoflujodeelectrones.
•EltransistorNPNeselmásutilizadoactúamás
rápidoyseadaptamejoralossistemasdondese
conectaelnegativoamasaotierra.
N NP
E C
B

10. TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
•Lacantidaddecorrientequefluyeatravésdeun
resistor(RL)puederegularsevariandolosvoltajes
queseaplicanacadaunodelostreselementos
C
E
B
RL
Alcontrolarlacorrienteelectrónicasepueden
obteneraplicacionesútiles,comolaamplificación,
ladetecciónylaoscilación
V
BE
V
CE
V
CB
I
E= I
C+ I
B
V
CB= V
CE-V
BE

11. CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR
Eltransistoresundispositivomuy
versátilqueseempleacomo:
Amplificador: recibe una
pequeñacorrientedeseñalensu
entradayconvierteenotrade
mayorseñalenlasalida
Oscilador:recibeunaseñal
provenientedeunafuenteDCy
convierteenunasalidaCA
(circuitooscilador)

12. CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR
•Circuito Amplificador

13. CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR
•Circuito oscilador

14. CARACTERÍSTICAS DEL TRANSISTOR
Modulador: seempleatransistorespara
superponerunaseñaldeaudiofrecuenciasobre
unaportadoraderfenelprocesodemodulación
Demodulador:odetectorseempleantransistores
parasepararlacomponentedeaudiodela
portadoradeunaseñalrecibida
Convertidor:seutilizaeltransistorparacambiarla
formadeunaonda;porejemplopuedeconvertir
unaondasenoidalenunaondacuadrada

15. TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
•Seconstruyenconmaterialessemiconductores
degermanioysilicio,contresregiones
semiconductoresenformaalternada
•Estastresregionessemiconductoresse
configuranendostipos:PNPyNPN
PNP
E
C
B
NPN
E
C
B
EC
B
EC
B

16. Símbolo esquemático
•Se le designa con la letra Q

17. Polarización de los transistores
•Suministrarlastensionesadecuadasparasu
funcionamiento:
•LajunturaBase–Emisor,polarizacióndirecta
•LajunturaColector–Base,polarizacióninversa
N NP
Polarización
Inversa
Polarización
directa
1.5 v
9v
E C
B

18. Transistor NPN
N
P
N
+
_
NPN
+
Negativo al emisor
IC
IC
IB
IE
V
BE
V
CE

19. Transistor PNP
P
N
P
PNP
_
+
_
Positivo al emisor
V
BE
+
+
I
C
I
E
I
B
V
CE

20. Funcionamiento del transistor
N NP
Polarización
Inversa
Polarización
directa
I
C
I
B
I
E
1.5 v
9v
E C
b
a
B

21. Funcionamiento del transistor
•Laprincipalbarreraabdesapareceporla
polarizacióndirectayloselectronesseránatraídos
porlospotencialespositivosdelabaseyel
colector,dadoqueelpotencialpositivodelcolector
esmuchomáselevadoqueeldelabase,los
electronesseránmásatraídosporelprimero,lo
queseobtieneunaelevadacorrientedecolectory
unacorrientepequeñadebase
•Lacorrientedecolectorvaríaenconsonanciacon
lacorrientedebase,podemosobservarla
propiedaddeltransistor,laamplificaciónde
corriente

22. Intensidades de corriente en el transistor
N NP
IC
IB
IE
E
C
B
•99%delacorrientedelemisorsedirige
directamentealcolector
•1%alabase
•SeestableceunarelaciónIE=IB+IC

23. Intensidades de corriente en el transistor99.0
8
92.7




mA
mAC
 100
08.0
8




C

•PARAMETRO ALFA DE UN TRANSISTOR
•PARAMETRO BETA DE UN TRANSISTOR O
GANACIA DE CORRIENTE –Hfe
•En manuales técnicos beta = hfe

24. Intensidades de corriente en el
transistor
•Alfanuncaexcedea1,elrangodevalores
normalesestáentre0.97y0.99.
•Losvaloresdebetasonmayoresque1.
•IbsiempreesmáspequeñoqueIc.
•Elrangodevaloresnormalesestaentre20y
400

25. Polarización de un transistor para una
buena amplificación
•Suministrarlastensionesadecuadasde
alimentación
•Conectarlosresistoresapropiadosdeforma
quelaseñaldeentradaalcircuitonoresulte
deformadaodistorsionadaalasalida
•Loscapacitoressonacopladoresdeseñales,
eliminanlacomponentedelacorriente
continuaquepudieraaparecerenlaseñal

26. Polarización de un transistor NPN
•Polarizacióndirectaenlabase:voltaje
positivopequeñoenlabaseyvoltaje
negativoenelemisor.
•Polarizacióninversaenelcolector:Voltaje
positivograndeenelcolector,voltaje
negativoenelemisor.

27. Polarización de un transistor PNP
•Polarizacióndirectaenlabase:voltajenegativo
pequeñoenlabaseyvoltajepositivoenel
emisor.
•Polarizacióninversaenelcolector:Voltaje
negativograndeenelcolector,voltajepositivo
enelemisor.

28. Polarización directa en la base
•Lacantidaddecorrientedelcolectordepende
delvoltajedepolarizaciónenlabaseola
corrientedebasedentrodeciertoslimites.
•Lapolarizacióndirectaenlabasedebeserde
0.7V.Paraelsilicioy0.3V.paraelgermanio

29. Polarización inversa en el
emisor
•La polarización inversa en el colector debe ser
mucho mayor que la polarización en la base, y
corriente empieza a fluir

30. Corte y saturación
•De acuerdo a la polarización directa a la base
se produce el corte o saturación del transistor

31. Corte y saturación
•Lacantidaddecorrientedecolectordependedelvoltaje
depolarizaciónenlabaseolacorrientedebasedentro
deciertoslimites.
•Recuerdequelabaseesdelgadayligeramentedopada.
Lamayoríadelosportadoresdecorrientepasanporel
colector.Lacorrientedebaseespequeña,sinembargo
lacorrientedecolectoresgrande.Recuerdequeel
colectoresgrandeymoderadamentedopado,yquela
mayoríadelosportadoresdecorrientedelemisorson
atraídosporelcolector
•Debidoalnúmerolimitadodeportadoresdecorrienteen
labase,incrementadolapolarizaciónenlabasesolose
tieneunligeroincrementoenlacorrientedebase

32. Corte y saturación
•Elemisorestaaltamentedopadoyunincrementoenel
voltajedebasegeneramasportadoresdecorrienteala
entradadebase.Estocausaquelacorrientedecolector
seincrementesignificativamente.
•Incrementandolapolarizacióndebasedemasiado
generaquelacorrientedecolectorpermanezca
constante.Todoslosportadoresdecorrientedisponibles
enelemisorseestánusando.
•ElpuntocuandonohaymayorincrementodelaIc
aunqueelvoltajedepolarizacióndebaseseincremente,
seleconocecomosaturación.Eltransistoractúacomo
uncortoentreelcolectoryelemisor.

33. Corte y saturación
•Disminuyendolapolarizacióndebaseseobtieneel
efectoopuesto.
•Disminuyendolapolarizacióndebasepordebajodel
niveldepolarizacióndirectadelauniónemisorbase
paralizaelflujodecorrienteensuconjunto.
•Yaquelabaseesmasnegativaqueelemisor,la
corrienteIbpara.Icparaporquelosportadoresde
corrientenopuedeningresaralabase.
•ElpuntodondeIbeIcparansellamacorte.Eltransistor
actúacomouncircuitoabiertoentreelcolectoryel
emisor.

34. Polarización con una fuente de
alimentación
•Enlapolarizaciónestamosutilizandodos
fuentesdealimentación.

35. Polarización con una fuente de
alimentación
•Existentrestiposdecircuitosbásicosde
polarizaciónusandounasolafuente

36. Polarización fija
•Rbresistorquese
conectadirectamente
aVccypolarizaala
base.
•RLresistordecarga.
•RbyRLbajanel
valorde+Vccde
modoqueEBse
polaricedirectamente
yCBinversamente

37. Polarización fija
•Desventaja: pequeños
cambiosdelacorrientede
base,debidoaloscambios
detemperatura,afectanenel
colector.
•Pequeñoscambiosdevoltaje
enlabasecausangrandes
cambiosenlacorrientedel
colector.
•EnuntransistorPNPla
polarización:-Vcc

38. Autopolarizazión
•Rb resistor de
polarizacióndebasey
esta conectado
directamentealcolector.
•RLresistordecarga.
•Usandoautopolarización
sesuperaladesventaja
delatemperaturadela
polarizaciónfija.

39. Autopolarización
•SiIcseincrementa
debidoalatemperatura,
elvoltajeenRLse
incrementa,elvoltajeen
Rbdisminuye.
•Esto reduce la
polarizacióndebase
quereduceaIc
regresandoasuvalor
normal.

40. Autopolarización
•Desventaja:reducirel
control de la
polarizacióndebase
sobrelacorrientede
colector.
•EnuntransistorPNPla
polarización:-Vcc

41. Polarización combinada
•Existenmuchostipos
depolarización.
•Eldivisordevoltajees
unodelosmásusado
•Ladesventajadela
polarizaciónfijayauto
polarizaciónsesupera
conlapolarización
combinada.

42. Polarización combinada
•R1yR2formanun
divisordevoltajeque
fijalapolarizaciónde
labase.
•R3autopolarizaal
emisor.
•RLresistordecarga.

43. Polarización combinada
•Elvoltajedeemisorse
determinaporlacantidadde
corrientequefluyeatravésde
R3,queescontroladoporel
voltajedebase.
•C1seusaparaasegurarque
ningunaseñalACingreseal
emisor,Estoestabilizalos
voltajesdepolarizaciónDC
•TransistorNPN:-Vcc

44. Configuraciones básicas
•Lastresconfiguracionesbásicasdecircuitos
paraamplificadoresatransistoresson:
•Emisorcomún,colectorcomúnybase
común.
•Elterminocomúnseusaparadenotarel
elementoqueescomúnalaentradayala
salida.
•Cadaconfiguracióntienecaracterísticas
particularesquelohacenútilespara
aplicacionesespecíficas

45. Configuraciones básicas

46. Emisor Común
•Eslamásusadaenamplificadores.
•Proveebuenaamplificacióndecorriente,
voltajeypotencia.
•Laseñaldeentradaseaplicaalabaseyel
emisorylasalidasetomadelcolectoryel
emisor.

47. Emisor Común
Laconfiguracióndeemisorcomúntiene:
•Impedanciadeentrada:baja(500–1000
ohm)-Polarizaciondirecta
•Impedanciadesalida:media-alta(30-50
Kohm)-Polarizacióninversa
•Gananciadecorriente:media-alta
•Gananciadevoltaje:media-alta
•Gananciadepotencia:Alta
•Faseentrada/salida:180°

48. Emisor Común
Laseñaldesalidaestadesfasada180ºconlaseñalde
entrada.
C1proveeuncaminoparacualquierseñalACno
deseada.Estoaseguraquelaseñaldesalidanoseafecte

49. Emisor Común
C2escapacitordeacoplequeprevienequecualquier
voltajeDCdelaentrada,seatomadoporlabasedel
transistor.
C3escapacitordeacopledesalidaparaprevenirquela
polarizaciónDCenelcolectorvayasertomadaenla
salida

50. Colector común
•Seusanparaacoplarimpedancias,entradasde
altaimpedanciaseacoplanacargasdebaja
impedancia

51. Colector común
•Laseñaldeentradaseaplicaentrelabaseyel
colectorylasalidaentreelemisoryelcolector.
•Laseñaldesalidaestaenfase.

52. Colector común
•Impedanciadeentradaesalta:2Ka500k
(polarizacióninversa)
•Impedanciadesalidaesbaja:50a1500ohmios
(polarizacióndirecta)

53. Colector común
Laconfiguracióndecolectorcomúntiene:
•Impedanciadeentrada:alta
•Impedanciadesalida:baja
•Gananciadecorriente:alta
•Gananciadevoltaje:baja
•Gananciadepotencia:media
•Faseentrada/salida:0°

54. Colector común
•Laseñaldesalidaestadeterminadaporel
resistordecargaR3.
•Laseñaldesalidaesunareplicadelaseñalde
entrada

55. Colector común
•C1capacitordeentradaprevienequeunvoltajeDC
lleguealabasedeltransistor;tambiénacoplaala
señalACdelaetapapreviaconlabasedel
transistor.C2capacitordeacopledesaliday
previenequelapolarizaciónDCenelemisorsea
tomadodelasalida

56. Base común
•Seutilizanparaacoplarimpedancia,acoplauna
bajaimpedanciasdeentrada,conuna
impedanciadecargaalta.
•laseñaldeentradaseaplicaentreelemisory
labaseylaseñaldesalidaentreelcolectoryla
base

57. Base común
•Laseñaldesalidaestaenfaseconlaentrada.
•Impedanciadeentradaesbaja:30a160
ohmios(polarizacióndirecta)
•Impedanciadesalidaesalta:250a550K
(polarizacióninversa)

58. Base común
Laconfiguracióndebasecomúntiene:
•Impedanciadeentrada:baja
•Impedanciadesalida:alta
•Gananciadecorriente:baja
•Gananciadevoltaje:alta
•Gananciadepotencia:baja
•Faseentrada/salida:0°

59. Base común
•La señal de salida es una replica grande de la
señal de entrada

60. Base común
•C2esuncapacitordeacopledeentradaque
previenequeelvoltajeDCseatomadodesdeel
emisoraltransistor
•C3esuncapacitordeacopledesalidaypreviene
quelapolarizaciónDCenelcolectorseatomadapor
lasalida

61. Propiedades del transistor
•Elemisorcomúneslamejorconfiguraciónde
amplificadorporsusaltaspropiedades.
•LasconfiguracionesdeCCyCBsonmás
adecuadosparaacoplamiento.

62. CLASIFICACION
1)Pordisposicióndesuscapas:TransistorPNPy
NPN
2)Porelmaterialsemiconductorempleado:Silicioy
Germanio
3)Porlafrecuenciadetrabajo:Bajafrecuenciayalta
frecuencia
4)Porladisposicióndepotencia:bajapotencia,
medianapotenciayaltapotencia
Alta Potencia
Mediana PotenciaBaja Potencia

63. Identificación de los terminales
•Estánmarcadosconnúmerode
identificación

64. Identificación de los terminales
•Lamayoríadelospinesdelostransistores
formanuncirculo.Labaseestáenelmedio

65. Identificación de los terminales
•Elemisorestáalaizquierdaoalcostadodela
muescacuandoelsemicírculoapuntahacia
arriba

66. Identificación de los terminales
•Elcolectorestáalcostadooaladerecha
delamuesca

67. Transistores de potencia
•Elcolectoresta
conectadoala
cubiertadelmetal
deltransistor(case)

68. Identificación del transistor
•Identificar si el transistor es tipo NPN o tipo PNP
e identificar los pines: Base, colector y emisor

69. Identificación de los pines del
transistor
1.Tomarunterminalcomopuntocomúndepruebaymedirestepuntoconlos
dosrestantesdemaneraindependientetalcomosemuestralafigura.
2. Al medir obtendremos una lectura de bajo valor ohmico muy similar,
diremos entonces que el punto común es la base.
3. Una vez identificada la base, podemos identificar si es PNP / NPN
•Es NPN, si el punto de prueba conectada a la base es la punta positiva
(roja)
•Es PNP, si el punto de prueba conectada a la base es la punta negativa
(negra)
4. La más baja resistencia de las dos lecturas es el colector y el otro será el
emisor.

70. Operatividad de los Transistores
•El transistor se prueba como dos diodos, esto significa que la resistencia en
cada diodo tiene una lectura de alta y baja resistencia.

71. Operatividad de los Transistores