TRANSISTORES BIPOLARES DE UNION
INTRODUCCION
• 1904 – 1947: tubo al vacio o bulbo dispositivo electrónico con mayor interés y desarrollo.
• 1904 diodo al vacio presentado por j.A. Fleming
• 1906 Lee de Forest añadió al diodo un tercer elemento (rejilla de control) originando el primer amplificador, el tríodo.
• 1922-1937 crece la producción de bulbos significativamente.
• Años 30 aparecen los tubos al vacio de cuatro y cinco (tetrodo y pentodo).
• 1947 el 23 de diciembre Walter H. Brattain y John Bardeen demostraron la acción del amplificador, el transistor de punto de contacto sus ventajas eran de estado solido, tres terminales, mas pequeño y ligero, disipación de calor.
Los dispositivos que incrementan voltaje, corriente, tienen por lo menos tres terminales, una siendo controladora del flujo de la corriente de las otras dos terminales.
CONSTRUCCION DEL TRANSISTOR
El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas,
• dos capas de material tipo N y una capa tipo P (transistor NPN)
• dos capas de material tipo P y una capa tipo N (transistor PNP)
Las capas se encuentran
• la capa del emisor esta fuertemente dopada
• la capa base ligeramente dopada
• la capa del colector solo muy poco dopada
• las capas exteriores tienen espesores mucho mayores que los del material tipo P o tipo N centrales
el bajo nivel de dopado disminuye la conductividad (incrementa la resistencia) de este material al limitar el numero de portadores “libres”.
En la polarización se indican terminales así:
E= emisor
C= colector
B= base
La abreviatura BJT de Transistor Bipolar de Unión (Bipolar Junction transistor).
Cuando hablamos de bipolar nos referimos a los huecos como electrones participando en la inyección hacia el material polarizado en forma opuesta.
Si solo se utiliza un portador (electrón o hueco) se considera unipolar.
OPERACIÓN DEL TRANSISTOR
• La operación del transistor NPN es la misma de la de PNP pero se intercambia lo papeles del electrón – hueco
• El flujo de portadores mayoritarios es cero, ocasionando un flujo de portadores minoritarios.
• Una unió P-N de un transistor se encuentra en polarización inversa, mientras quela otra es polarización directa.
• Debido a que el material de tipo N del centro es muy delgado y tiene un abaja conductividad
• Un número pequeño de estos portadores tomaran esta trayectoria de alta resistencia hacia la terminal de la base.
• La magnitud de la corriente de base típicamente se encuentra en el orden de los microamperios para las corrientes del emisor y del colector.
• La cantidad de portadores mayoritarios se difunde a través de la unión polarizada en inverso.
• La facilidad con la que los portadores mayoritarios pueden a travesar la unión en polarización inversa, ya que los diodos en polarización inversa se convierten de mayoritarios a minoritarios hacia la base del tipo N.
• La aplicación de la ley de Kirchhoff al transistor
IE = IC + IB
• La corriente del emisor es la suma de las corrientes del colector y la base
• La corriente del colector esta formado por dos componentes: los portadores mayoritarios y los minoritarios
• La corriente minoritaria se le denomina corriente de fuga y su símbolo Ico (corriente Ic con la terminal del emisor abierta)
• La región activa es la unión base-emisor y se encuentra polarizada en forma directa y la unión colector-base se encuentra en polarización inversa.
• La región de corte tanto la unión base-emisor como la unión colector-base de un transistor su polarización es inversa.
• La región de saturación tanto la unión base-emisor como la unión colector-base se encuentra en polarización directa
• El transistor al encontrarse encendido se asume el voltaje base-emisor
V BE = V
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
INTRODUCCION
• El transistor de efecto de campo (FET) sus siglas Field Efect Transsitor.
• Dispositivo de tres terminales similar al transistor BJT
• Las principales diferencias son
• El BJT es un dispositivo controlado por corriente
• El JFET es un dispositivo controlado por voltaje
• Así como existen transistores bipolares NPN y PNP, también hay transistores de efecto campo de canal –N y canal-P
• BJT es un dispositivo bipolar cuando es bi indica el nivel de conducción esta en función de portadores de carga los electrones y los huecos.
• FET es un dispositivo unipolar que depende únicamente la conducción de electrones (canal-N) o huecos (canal-P).
• Al referirnos de efecto de campo hablamos de FET establecido como un campo eléctrico mediante cargas presentes que controlan la trayectoria de conducción del circuito de salida sin un contacto directo entre cantidades controladoras y controladas.
• Una característica de FET es su gran impedancia de entrada, con un nivel de 1 hasta varios cientos de megaohms; excediendo así los del BJT
• La variación de corriente de salida es mayor en BJT que en los FET
• MOSFET se ha convertido en uno de los dispositivos más importantes utilizados en diseño y la construcción de los circuitos integrados para computadoras digitales.
CONTRUCCION Y CARACTERISTICAS DE LOS JEFTs
• Los JEFTs son dispositivos de tres terminales una con terminal capaz de controlar la corriente entre las otras dos.
• En este caso el canal-N será el dispositivo principal, la mayor parte de la estructura es el material de tipo N que forma el canal entre las capas integradas de material tipo P.
• La parte superior del canal de tipo N se encuentra conectada por medio de un contacto Óhmico a una terminal referida como drenaje (D) mientras el extremo inferior del mismo material se conecta por medio de un contacto óhmico a una terminal referida como fuente (S).
• Los dos materiales tipo P se encuentran conectados entre si y con la terminal de compuerta (G), así estando conectado el drenaje y la fuente con los extremos del canal tipo N y la compuerta a las dos capas del material tipo P.
• Una región de agotamiento es aquella región que no presenta portadores libres y es incapaz de soportar la conducción a través de ella.
