HAROLD

2. ¿Qué es un transistor?
 El transistor es un dispositivo
electrónico semiconductor que cumple
funciones
de amplificador, oscilador, conmutador o r
ectificador. El término «transistor» es la
contracción en inglés de transfer
resistor («resistencia de transferencia»).
Actualmente se encuentran
prácticamente en todos los aparatos
electrónicos de uso
diario: radios, televisores, reproductores
de audio y video, relojes de
cuarzo, computadoras, lámparas
fluorescentes, tomógrafos, teléfonos
celulares, etc.

3. Tipos de transistores
1) BJT
i. NPN
ii. PNP
2) FET
i. MOSFET
ii. JFET
3) UJT
i. CANAL N (UJT – N)
ii. CANAL P (UJT – P)
4) POTENCIA
i. IGBT
ii. TIRISTOR
iii. OTROS

4. Transistor BJT (UNION
BIPOLAR)
 El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction Transistor, o
sus siglas BJT) es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente
en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso
de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se
debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de
portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y
son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos
inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.
 Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un
solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De
esta manera quedan formadas tres regiones:
 Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar
fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe
a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
 Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
 Colector, de extensión mucho mayor.

5. ESTRUCTURA
 Un transistor de unión bipolar
consiste en tres regiones
semiconductoras dopadas: la
región del emisor, la región de
la base y la región del colector.
Estas regiones
son, respectivamente, tipo
P, tipo N y tipo P en un PNP, y
tipo N, tipo P, y tipo N en un
transistor NPN. Cada región del
semiconductor está conectada
a un terminal, denominado
emisor (E), base (B) o colector
(C), según corresponda.

6. FUNCIONAMIENTO
 En una configuración
normal, la unión emisor-base
se polariza en directa y la
unión base-colector en
inversa. Debido a la agitación
térmica los portadores de
carga del emisor pueden
atravesar la barrera de
potencial emisor-base y llegar
a la base. A su
vez, prácticamente todos los
portadores que llegaron son
impulsados por el campo
eléctrico que existe entre la
base y el colector.

7. TIPOS DE TRANSITORES DE UNION
BIPOLAR

NPN
NPN es uno de los dos tipos de transistores
bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se
refieren a los portadores de carga
mayoritarios dentro de las diferentes
regiones del transistor. La mayoría de los
transistores bipolares usados hoy en día son
NPN, debido a que la movilidad del electrón
es mayor que la movilidad de los "huecos" en
los semiconductores, permitiendo mayores
corrientes y velocidades de operación.
 Los transistores NPN consisten en una capa
de material semiconductor dopado P (la
"base") entre dos capas de
material dopado N. Una pequeña corriente
ingresando a la base en configuración
emisor-común es amplificada en la salida del
colector.
 La flecha en el símbolo del transistor NPN
está en la terminal del emisor y apunta en la
dirección en la que la corriente
convencional circula cuando el dispositivo
está en funcionamiento activo.

8. TIPOS DE TRANSITORES DE UNION
BIPOLAR
 PNP
El otro tipo de transistor de unión bipolar es el
PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las
cargas mayoritarias dentro de las diferentes
regiones del transistor. Pocos transistores
usados hoy en día son PNP, debido a que el
NPN brinda mucho mejor desempeño en la
mayoría de las circunstancias.
 El símbolo de un transistor PNP.
 Los transistores PNP consisten en una capa
de material semiconductor dopado N entre
dos capas de material dopado P. Los
transistores PNP son comúnmente operados
con el colector a masa y el emisor conectado
al terminal positivo de la fuente de
alimentación a través de una carga eléctrica
externa. Una pequeña corriente circulando
desde la base permite que una corriente
mucho mayor circule desde el emisor hacia el
colector.
 La flecha en el transistor PNP está en el
terminal del emisor y apunta en la dirección
en la que la corriente convencional circula
cuando el dispositivo está en funcionamiento
activo

9. Modelo Ebers-Moll para transistores Modelo Ebers-Moll para
NPN transistores PNP
Modelo de parámetro h generalizado para un
BJT NPN.
Reemplazar x con e, b o c para las topologías
EC, BC y CC respectivamente.

10. TRANSISTOR FET (EFECTO
CAMPO)
 El transistor de efecto
campo (Field-Effect
Transistor o FET, en inglés) P-channel
es en realidad una familia
de transistores que se
basan en el campo
eléctrico para controlar la
conductividad de un "canal"
en un
material semiconductor.
Los FET pueden plantearse N-channel
como resistencias
controladas por diferencia
de potencial.

11. TIPOS DE TRANSISTORES DE EFECTO
CAMPO
MOSFET
 El transistor de efecto de campo metal-
óxido-semiconductor o MOSFET (en
inglés Metal-oxide-semiconductor Field-effect
transistor) es un transistor utilizado para
amplificar o conmutar señales electrónicas.
Es el transistor más utilizado en la industria
microelectrónica, ya sea en circuitos
analógicos o digitales, aunque el transistor de
unión bipolar fue mucho más popular en otro
tiempo. Prácticamente la totalidad de los
microprocesadores comerciales están
basados en transistores MOSFET.

12. Estructura del MOSFET en donde se Dos MOSFETs de potencia con
muestran las terminales de compuerta encapsulado TO-263 de montaje
(G), sustrato (B), surtidor (S) y superficial. Cuando operan como
drenador (D). La compuerta está interruptores, cada uno de estos
separada del cuerpo por medio de una componentes puede mantener una tensión
capa de aislante (blanco). de bloqueo de 120 voltios en el estado
apagado, y pueden conducir una corriente
continua de 30 amperios.
Canal P
Canal N
JFET MOSFET Enriq. MOSFET Enriq. (sin sustrato) MOSFET Empob.

13. Estructura Metal-óxido-
semiconductor construida con
un sustrato de silicio tipo p
Formación del canal en un MOSFET NMOS: Superior: Una
tensión de compuerta dobla las bandas de energía, y se
agotan los huecos de la superficie cercana a la compuerta
(izquierda). La carga que induce el doblamiento de bandas
se equilibra con una capa de cargas negativas de iones
aceptores (derecha). Inferior: Una tensión todavía mayor
aplicada en la compuerta agota los huecos, y la banda de
conducción disminuye de forma que se logra la conducción
a través del cana
NMOS en modo de corte. La región
blanca indica que no existen
portadores libres en esta zona, debido
a que los electrones son repelidos del
canal.

14. NMOS en la región lineal. Se
forma un canal de tipo n al lograr la
inversión del sustrato, y la corriente
fluye de drenador a surtidor.
NMOS en la región de saturación. Al aplicar
una tensión de drenador más alta, los electrones
son atraídos con más fuerza hacia el drenador y
el canal se deforma.

15. TIPOS DE TRANSISTORES DE EFECTO
CAMPO
JFET
 El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en
español transistor de efecto de campo de juntura o
unión) es un dispositivo electrónico, esto es, un
circuito que, según unos valores eléctricos de
entrada, reacciona dando unos valores de salida. En
el caso de los JFET, al ser transistores de efecto
de campo eléctrico, estos valores de entrada son
las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entre
los terminales S (fuente) y G (puerta), VGS. Según
este valor, la salida del transistor presentará una
curva característica que se simplifica definiendo en
ella tres zonas con ecuaciones definidas:
corte, óhmica y saturación.

16. Esquema interno del transistor JFET
canal P.
Gráfica de entrada y de salida de un
transistor JFET canal n. Las
correspondientes al canal p son el reflejo
horizontal de éstas.

17. TRANSISTOR
 UJT(UNIUNION)
El transistor uniunión (en inglés
UJT: UniJuntion Transistor) es un
tipo de tiristor que contiene
dos zonas semiconductoras. Tiene
tres terminales denominados
emisor (), base uno () y base dos
(). Está formado por una barra Símbolo del UJT
semiconductora tipo N, entre los
terminales , en la que se difunde
una región tipo P+, el emisor, en
algún punto a lo largo de la
barra, lo que determina el valor del
parámetro η, standoff
ratio, conocido como razón de
resistencias o factor intrínseco. Circuito equivalente
Estructura

19. TRANSISTORES
POTENCIA
El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores
normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que
tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
Existen tres tipos de transistores de potencia:
•bipolar.
•unipolar o FET (Transistor de Efecto de Campo).
•IGBT.
Parámetros MOS Bipolar
Impedancia de entrada Alta (1010 ohmios) Media (104 ohmios)
Ganancia en corriente Alta (107) Media (10-100)
Resistencia ON
Media / alta Baja
(saturación)
Resistencia OFF
Alta Alta
(corte)
Voltaje aplicable Alto (1000 V) Alto (1200 V)
Máxima temperatura de
Alta (200ºC) Media (150ºC)
operación
Frecuencia de trabajo Alta (100-500 Khz) Baja (10-80 Khz)
Coste Alto Medio

20. Tiempos de conmutación

21. Modos de trabajo Avalancha secundaria. Curvas SOA
Efecto producido por carga inductiva.
Protecciones.

22. Cálculo de potencias disipadas en
Cálculo de potencias disipadas en
conmutación con carga inductiva
conmutación con carga resistiva

23. Ataque y protección del transistor de
potencia