Transistores

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Escuela Técnica Industrial Simón Rodríguez «Fe y Alegría»
III de Electrónica

2. Índice
 Transistor
 Clases de transistores
 Principio de funcionamiento
 Amplificadores como transistores
 Corte y saturación
 Transistor como interruptor
 Transistor Mosfet y Fet

3.  El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta
a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término
«transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistor 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, entre
otros.
 Con el desarrollo tecnológico y evolución de la electrónica, la capacidad de los dispositivos semiconductores para
soportar cada vez mayores niveles de tensión y corriente ha permitido su uso en aplicaciones de potencia. Es así
como actualmente los transistores son empleados en conversores estáticos de potencia, controles para motores y
llaves de alta potencia (principalmente inversores), aunque su principal uso está basado en la amplificación de
corriente dentro de un circuito cerrado.

 Transistor
 Clases de transistores
 Principio de funcionamiento
 Amplificadores como transistores
 Corte y saturación
 Transistor como interruptor
 Transistor Mosfet y Fet
 Índice
Transistor

4. Clases de transistores
 Transistor de unión bipolar
 El transistor de unión bipolar (o BJT, por sus siglas del inglés bipolar junction transistor) se fabrica básicamente
sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado
intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se
contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando
formadas dos uniones NP.
 Transistor de efecto de campo
 Los transistores de efecto de campo (FET), se clasifican en canal N y canal P. Estos transistores, en vez de tener
Base, Emisor y Colector, tienen compuerta (Gate), Fuente (Sourse) y Drenador (Drian). También existen los
transistores Mosfet, muy usados en aparatos de comunicaciones, su simbología se muestra a continuacion:
-transistor de unión bipolar - transistor de efecto campo
 Transistor
 Clases de transistores
 Principio de funcionamiento
 Amplificadores como transistores
 Corte y saturación
 Transistor como interruptor
 Transistor Mosfet y Fet
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5. Principio de funcionamiento del transistor
 El transistor es un elemento semiconductor que tiene la propiedad de controlar; la intensidad de corriente que
circula entre el emisor y el colector, a voluntad del usuario o por otro componente, que estimula el terminal llamado
Base con una pequeña corriente, mucho más baja, que la que circula entre el Emisor y el Colector. Mostraremos a
continuacion una imagen para entender mejor el funcionamiento de un transistor NPN o PNP:
 Transistor
 Clases de transistores
 Principio de funcionamiento
 Amplificadores como transistores
 Corte y saturación
 Transistor como interruptor
 Transistor Mosfet y Fet
 Índice
 Un transistor funciona a manera de ejemplo, como se ve en la imagen: La (B) es la Base, representada por la llave
de paso, o reguladora del fluido que circulará de Colector (C) a Emisor (E) o de Emisor a Colector.
En la medida en que abramos la llave de paso (Base), el fluido va del (Emisor) al (colector) o viceversa. Es de
anotar que la cantidad de energía aplicada a la base (llave de paso), es mucho menor que el flujo de energía entre
emisor y colector.
 Al aplicar a la Base del transistor una onda de intensidad débil; que puede tener cualquier forma de variación en el
tiempo, tales como señales de televisión, radio, sonido etc., se consigue obtener entre emisor y colector; la misma
forma de onda, en una corriente mayor, que ha sido proporcionada por un circuito de alimentación, lo que permite
realizar repetitivamente, la transformación de una señal muy débil, en otra lo suficientemente fuerte, como para ser
capaz de producir sonido en un parlante, imagen en un televisor, etc. A este efecto se la llama Amplificación.

6. Amplificadores como transistor
 El amplificador es un circuito que recibe una señal eléctrica y entrega una señal de mayor amplitud, pueden ser
amplificadores de voltaje o de corriente. La estructura es la siguiente.
 Los circuitos de acoplamiento son:

 El más usado es el acople por condensador, y lo que se busca es que el condensador se comporte como corto
circuito a la frecuencia de trabajo esto significa en la práctica hacer:
 Xc < (1/10)(ZOA + ZiB )
 Dónde:
 ZOA = Impedancia de salida del circuito A
 ZiB = Impedancia de entrada del circuito B
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 Corte y saturación
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7. Corte y saturación
 Se indicó que para hacer funcionar un transistor su diodo base emisor este en directo (VBE = 0.7v) y su diodo BC
este en inverso, a esta condición se llama transistor en la zona activa, existen otras dos zonas: corte y saturación.
 La zona de corte se produce cuando VBE < 0.7 o negativo en ese caso no hay corrientes en el transistor (IB = 0,
IC = 0), en un transistor que tenga solo resistencia en su colector se produce Vc = Vcc.
 La zona de saturación se produce cuando se hace crecer la corriente de base a un valor tan alto que el transistor
intentaría conducir también una corriente de colector muy grande, pero el circuito introduce un límite, si la Tc crece
se puede llegar a
 VRC = Ic • Rc» Vcc
 En ese caso VCE » 0 y la Ic no puede crecer más. Podemos asimilar un transistor como una palanca y su circuito
de polarización a los resortes sobre las que hay fuerzas y deformaciones, las fuerzas son el símil de corriente y los
desplazamientos el símil del voltaje.
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 Corte y saturación
 Transistor como interruptor
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8. Transistor como un interruptor
 Un transistor funciona como un interruptor para el circuito conectado al colector (Rc) si se hace pasar rápidamente
de corte a saturación y viceversa. En corte es un interruptor abierto y en saturación es un interruptor cerrado. Los
datos para calcular un circuito de transistor como interruptor son: el voltaje del circuito que se va a encender y la
corriente que requiere con ese voltaje. El voltaje Vcc se hace igual al voltaje nominal del circuito, y la corriente
corresponde a la corriente Icsat. Se calcula la corriente de saturación mínima, luego la resistencia de base mínima:
 IBSAT min = Icsat / b
 RBMax = Von/IBsat min
 Donde Von es el voltaje en la resistencia de base para encender el circuito, el circuito debe usar una RB por lo
menos 4 veces menor que RBmax.
 Adicionalmente se debe asegurar un voltaje en RB de apagado Voff que haga que el circuito entre en corte.
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9. Transistor Mosfet y Fet
 FET (Field Efect Transistor): transistor de efecto del campo. Está formado por una barra de semiconductor N o P
que se llama el canal, tiene un cinturón o estrechamiento del otro tipo de semiconductor, los extremos del canal se
unen a terminales D(drain, drenaje) y S (Source, surtidor o fuente), el cinturón se une al terminal G (Gate,
compuerta).
 Al aplicar voltaje entre D y S (VDS) se forma una corriente ID que depende de la resistencia del canal, si se aplica
un voltaje VGS negativo (G = -, S = +) el diodo formado por el cinturón y el canal queda en inverso y no hay
corriente de compuerta (IG = 0) pero el voltaje negativo es G repele las cargas negativas que pasan por el canal
que aparece como un aumento de resistencia y la corriente ID disminuye, haciendo mayor o menor la magnitud de
VGS haremos que ID disminuya o aumente, así se obtiene un control de ID, siendo la variable de control del
voltaje VGS.
 En el FET la relación entre ID y VGS está dada por la ecuación de Schotkley:
 ID = IDSS (1 - (VGS/VP))²
 IDSS y VP son constantes características de cada tipo o referencia de transistor, se obtienen en las hojas de
especificaciones del fabricante. Los circuitos de polarización de FET y MOSFET se encuentran en la imagen de
abajo, donde el punto de trabajo se da por el corte de la parábola de la ecuación de Schotkley y la recta de carga
del circuito.
 Los transistores FET y MOSFET se usan como amplificadores, donde su característica más importante es su alta
impedancia de entrada por efecto de IG = 0. En la Tabla No. 4 se especifican las fórmulas de Zi, Zo y Av para cada
uno de los circuitos amplificadores.
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