Área Electrónica

Transisitores

En la sección diodos vimos la unión de dos cristales, P y N, debidamente dopados. Ahora vamos a investigar que ocurre, desde el punto de vista eléctrico, si unimos dos diodos entre si, es decir si unimos un conjunto P-N con otro N-P, dorso contra dorso; o bien si unimos un N-P con otro P-N, en las mismas condiciones.
Debido a que las dos secciones centrales poseen el mismo dopado, se confunden entre si, de modo que nos queda una unión real que equivale, en el primer caso, a P-N-P y en el segundo a N-P-N.
En 1949, alguien realizando pruebas (estas pruebas se realizarán en artículos especiales) se dio cuenta de que se hallaba ante un nuevo dispositivo semiconductor de enormes posibilidades, y lo bautizó con el nombre de transistor sacado de transfer resistor (resistencia de transferencia, en inglés) porque el transistor ofrece una resistencia variable.

Teoría del Transistor

A vista de esa prueba realizada este dispositivo ha de tener tres electrodos o bornes, uno por cada uno de los cristales de que se compone. Al cristal que recibe la corriente, el primero de los tres, se distingue con el nombre de emisor; el cristal del centro como base, y al cristal de salida de la corriente, colector. Entonces, en un transistor de tipo NPN, la primera N será el emisor, P será la base, y la otra N, el colector. Estos nombres se suelen abreviar con las letras E, B y C respectivamente.
Para comprender bien el funcionamiento del transistor debemos recordar la teoría atómica, donde el cristal N es un cristal que tiene exceso de electrones, y el cristal PTransistor NPN, es un cristal con exceso de huecos. Por ejemplo un transistor de tipo NPN, siguiendo la imagen en la que una fuente de alimentación (B) provee de corriente al emisor, conectado al polo negativo en el cristal N, negativo también. En estas condiciones se forman como unas barreras Z1 y Z2 en las uniones con el cristal P de base, que impiden el paso de la corriente. La base está llena de huecos que pasan a ser ocupados por los electrones más próximos de los cristales contiguos, formándose estas barreras de átomos en equilibrio que impide el paso de la corriente (salvo una muy débil corriente de fuga de escasísimo valor).
Pero si se polariza la fuente del mismo signo que ella, es decir, con una tensión positiva respecto al emisor, lo que se llama en sentido contrario, la barrera Z1 desaparece porque el potencial positivo aplicado a la base repele los huecos hacia los cristales N y penetran en la zona de resistencia. Los electrones libres del emisor la atraviesan siendo atraídos por los potenciales positivos de la base y del colector. Dado que el potencial positivo del colector es mucho más elevado que el de la base, los electrones se sentirán más atraídos por el primero, por lo que se obtendrá una elevada corriente del colector (que abreviaremos IC) y una pequeña corriente de base (IB). La corriente del emisor (IE) será por tanto igual a la suma de la corriente de colector y la corriente de base, tal como se deduce de las leyes de Kirchhoff. Es decir:

IE = IC + IB

De esto se deduce que la corriente que sale Circuito elemental de un transistor.por el colector no va incrementada con la corriente de base. De hecho, la corriente que pasa por emisor y que se designa IE se compone de la corriente de la base y del colector que luego circularán en diferente sentido. En la imagen vemos un esquema de circuito elemental de un transistor en el que se designa también el nombre de las tensiones (V). Así tenemos que VBE es la tensión base-emisor, VCE es la tensión colector-emisor. Como puede verse, en el emisor las corrientes de base colector se suman, tal como dice la ley de Kirchhoff.

 

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