Transistores
Transistores Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña Fac. de Ingeniería, Univ. Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Departamento de electrotecnia
4 de noviembre de 2010
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
El transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU. en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley. El transistor de efecto de campo fue descubierto antes que el transistor (1930), pero no se encontró una aplicación útil ni se disponía de la tecnología necesaria para fabricarlos masivamente.
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Conceptualmente, el transistor es un dispositivo que actúa como amplificador de corriente.
Figura: 2. Transistores.
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducci贸n Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexi贸n. Curvas caracter铆sticas Referencias
Figura: 3. Primer Transistor BJT
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Pe帽a
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Figura: 4. Representación del transistor NPN de unión.
Debido a VBE se produce: * Una inyección de electrones del emisor al colector. * Inyección de huecos de la base al emisor. Debido a VBC : * Extracción de electrones de la base al colector. * Extracción de huecos del colector a la base. Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Figura: 5. Corrientes dominantes en regimen activo directo.
* El emisor “inyecta” electrones en la base, el colector “colecta” electrones de la base. (Efecto Transistor). * La base inyecta huecos en el emisor. Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
La corriente del colector consta de dos componentes. Ic = α · IE + ICB0
(1)
El primer termino representa la corriente emitida por el emisor que alcanza la zona del colector.α esta comprendido entre 0,9 y 0,99. El segundo termino representa la corriente de la unión colector base polarizada en inversa. Aplicando la ley de Kirchhoff para corrientes al transistor: IE = IB + Ic
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
(2)
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Despejando de (2) IB y despejando de (1) IE .
IC − ICB0 = α · IE ⇒ IB =
IC α
IC ICB0 1−α − − IC ⇒ ( ) · IC α α α 1 α β= ⇒ · IC 1−α β
Amplificación de corrientes en el transistor: IC = β · IB
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
IB = IE ICB0 − α ICB0 − α ICB0 − α
− IC
(3)
= IE
(4)
= IB
(5)
= IB
(6)
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
El circuito básico más frecuente es del de emisor común. En este circuito la entrada va conectada entre base y emisor y la salida entre colector y emisor. Tipos de conexión:
Figura: 7. Diferentes tipos de conexión. Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Cuadro: Características de los distintos tipos de conexión de transistores.
Parámetros Resistencia de entrada Resistencia de salida Amplificación de corriente Amplificación de tensión Amplificación de potencia
Emisor común
Base Común
Colector Común
baja
muy baja
muy alta
alta
muy alta
baja
alta
<1
alta
alta
alta
<1
alta
baja
baja
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Curvas características
Figura: 8. Grafica IC = f (UCE ) a IB constante.
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Curvas características
Figura: 9. Grafica IC = f (UCE ) a IB constante.
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Curvas características
Figura: 10. Graficas con el trazador de curvas IC = f (UCE ) a IB constante. Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Curvas características
Figura: 11. Caracteristica de entrada (IB en función de UBE ).
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Curvas características
Figura: 12. Polarización del transistor. Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Figura: 13. Transistor BJT con un voltaje de entrada de una señal pequeña.
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
Circuito más utilizado para polarizar un transistor....
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña
Transistores
Introducción Transistores BJT Corrientes en el transistor Diferentes tipos de conexión. Curvas características Referencias
* Apunte Transistores, O. Mosconi * Circuitos microelectronicos Analisis y diseño, Muhammad H. Rashid * Apuntes UBA Dispositivos Semiconductores 66.25 - MIT (Open course ware) http://materias.fi.uba.ar/6625 * Microelectronica Jacob Millman, Arvin Grabel. * Circuitos electronicos Discretos e integrados Donald L. Schilling. * Wikipedia. http://es.wikipedia.org/ * Electrotecnia, José Garcia Trasancos.
Osvaldo Mosconi, Ricardo R. Peña