Transistores

Qué son los transistores?

Los transistores son componentes electrónicos formados por dos semiconductores con distintos nivel de dopaje, denominados P y N (igual de los diodos), este dispositivo está formado por al menos 3 pines de los cuales 2 pines son usados para transmitir señal y un tercero se usa como control.

Existen distintos tipos de transistores, este los más usados son los transistores BJT y MOSFET. en el caso de los BJT sus pines se denomina emisor, base y colector y el caso de los MOSFET estos se identifican como drenaje, fuente y compuerta.

De acuerdo a la aplicación existen distintos tipos de transistores, esto depende de la potencia manejada y el ancho de banda soportado.

Tipos de transistores

Si bien los primeros transistores en aparecer fueron los de bipolares de union P y N, con el tiempo surgieron variantes más eficientes con comportamientos un poco distintos pero que conseguían el mismo objetivo, entre los transistores más comunes están.

Transistor de unión bipolar (BJT) Transistor de efecto de campo de juntura o unión (JFET) Transistor de metal óxido semiconductor de efecto de campo (MOSFET) Transistor bipolar de puerta aislada (IGBT)

Entre ellos se derivan un montón de modelos dependiendo de la potencia, corriente y estructura interna.

Símbolo transistor

Debido a que hay distintos tipos de transistores cada uno de ellos tiene una simbología específica, incluso entre las mismas estructuras es decir, un transistor BJT PNP tiene un símbolo distinto a un transistor BJT NPN.

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Función de un transistor

Los transistores puede trabajar de dos formas, como interruptor, osea, corte y saturación y como amplificador.

Transistor como interruptor

Para que el transistor trabaje como interruptor se debe intercambiar el funcionamiento del transistor a la máxima conducción de corriente y máxima aislación de voltaje. veámoslo con una gráfica.

Para que transistor BJT esté en saturación la corriente del colector debe ser máxima y el voltaje colector emisor debe ser cercano a cero.

Pie de imagen:Transistor BJT Saturado

La corriente aplicada en la base debe ser lo suficientemente alta para lograr que Ic alcance el máximo valor permitido por el fabricante, sin embargo, si se llega a exceder este valor el transistor se puede destruir.

Por otra parte, para que un transistor BJT esté en corte, la corriente del colector debe ser igual a cero y el voltaje colector emisor debe ser máximo.

Pie de imagen:Transistor BJT Corte

Bajo estas condiciones el voltaje de Vce pasa a tener el mismo voltaje que la fuente que lo energiza y el flujo de corriente se hace despreciable.

De estas 2 gráficas se puede extraer la zona de trabajo segura, esto nos indica que valor de Ic(max) y Vce(max) puede soportar el transistor antes de destruirse.

Pie de imagen:Gráfica característica de un transistor BJT

Transistor como amplificador

El objetivo en esta configuración es trabajar en una zona entre la saturación y el corte, esta zona se llama zona activa o región activa. se ubica un punto de polarización llamado punto Q donde el transistor pueda amplificar la correctamente la señal colocada en la base.

Pie de imagen:Punto Q de un transistor BJT como amplificador

Es importante que este punto está centrado lo mejor posible ya que de no ser así la señal amplificada podría distorsionar, además, en esta configuración es donde el transistor consume mayor potencia ya que está trabajando como una especie de resistencia, donde la potencia disipada está dada por:

$Pq=IcqxVceq$