Transistores y Amplificadores

La búsqueda del conocimiento para la mayor comprensión de nuestra carrera.

La comprensión del funcionamiento de los transistores.

La funcionalidad de los transistores en un circuito amplificador.

Objetivos

¿Qué es un transistor?

Un transistor es un , es un dispositivo electrónico discreto, un semiconductor alterado para realizar las tareas como

oscilador, rectificador, interruptor o amplificador.

Simbología

Como se dijo anteriormente un transistor es un semiconductor alterado, pero ¿Qué es un semiconductor?

Proceso para la elaboración de un transistor

Sabemos que ay elementos aislantes y conductores, esto depende de la

cantidad de electrones de valencia del elemento.

¿Qué es un semiconductor?

Cuando un elemento tiene pocos electrones de valencia menos de cuatro para ser exactos será un buen conductor, siendo el caso del elemento mas conocido y mayormente usado por la electrónica: El Cobre

El cobre tiene 29 electrones pero solo un electrón de valencia haciendo posible fácilmente el flujo de electrones, y .

Por lo contrario cuando un elemento tiene más de cuatro electrones de valencia cumplirá las características de un aislante, al no ser posible el flujo de electrones.

Un material es semiconductor cuando los electrones de valencia son cuatro, este es el caso del Silicio y el Germanio que son los elementos usados por la electrónica para la producción de transistores.

¿Entonces cuando se es semiconductor?

Cuando a un átomo de silicio le rodean cuatro átomos de silicio entonces comparten electrones de valencia, estos estabilizan el núcleo y mantiene unido el silicio y cuando mucho más átomos de silicio se enlazan entonces forman un cristal.

Al ser cristal se vuelve muy estable y no hace posible el flujo de electrones.

Pero no se quiere que el transistor sea como un aislante, por eso se funde el cristal, estando en estado liquido se le añade pequeñas cantidades de otro material o elemento, haciendo q este cristal semiconductor se vuelva un conductor regulado, ya que al regular las cantidades podemos regular la conductividad del cristal.

Hay dos formas de inestabilizar al cristal para que sean de tipo N (mayor cargas negativas:

electrones) o del tipo P(mayor cargas positivas: huecos)

Silicio del tipo NEs el silicio cristalizado con pequeñas cantidades de un elemento con cinco electrones de valencia como el arsénico, fosforo o antimonio.

Si el cristal se adultera con el arsénico, como el arsénico tiene 5e- de valencia, 4e- se aparean con los e- de los silicios , sobrando 1e-, teniendo ya el silicio 1e- para el flujo de electricidad.

e- libre

Silicio del tipo PEs el silicio cristalizado con pequeñas cantidades de un elemento con 3 electrones de valencia como el galio, indio, aluminio o boro.

Si el cristal se adultera con boro, el boro solo tiene 3e- de valencia para aparearse con los e- de los silicios, quedando un espacio de e- vacío llamado laguna de e- o hueco el cual hace también posible el flujo de e-.

Tipos

Transistores de contacto puntual.

Fue el primer transistor hecho con una base de germanio con adulteración de cobre, a la cual se le ponían dos puntas que eran el emisor y el colector. Al mandarle corriente a a la base se regulaba la resistencia del colector. En la actualidad ya no existe, por su difícil elaboración.

Transistores con unión bipolar.

También llamados BJT son transistores que tienen tres materiales separados por 2

uniones PN es decir unión positivo - negativo.

El transistor consta de tres partes siendo nombradas Base, Emisor y Colector; siendo la base común a las otras dos con una adulteración baja, el emisor y el colector son del mismo material pero con distinto grado de adulteración; el emisor esta con un grado de adulteración muy fuerte mayor al de la base y el colector comportándose casi como un conductor, el colector esta medianamente adulterado, siendo el material q ocupa mas espacio.

Los transistores pueden ser NPN o PNP Siempre habiendo un enlace PN

Simbología de los transistores NPN y PNP

Como se ve en la figura el transistor se diferencia del colector por tener una flecha; la flecha apunta al material tipo N

Los transistores mayormente usados son transistores NPN ya la movilidad del electrón es mayor q la movilidad de los huecos.

Uniones PN en el transistor.

Como sabemos los transistores al igual que un diodo tiene dos zonas de agotamiento en la cual los electrones rellenan los huecos, comportándose el transistor como un aislante; es decir solo funcionara con la polaridad correcta y en un solo sentido.

Transistores de efecto de campo.

También llamados JFET, son una barra de silicio adulterado puede ser de tipo N o del tipo P, Teniendo una resistencia por la que circulara una tensión en una dirección, la zona entre extremos el canal que dirige la tensión de de un extremo de alimentación llamado Fuente y un extremo consumidor llamado Drenador, habiendo en medio de ellos una puerta separada del canal por división tipo PN.

JFET de tipo N

Transistores JFET

Transistores MOSFET

Transistores IGFET

AmplificadorEs un tipo de circuito electrónico cuya función es incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de la señal que se le aplica a su entrada.

El transistor como Amplificador

Existe tres maneras o configuraciones de usar un transistor como amplificador pero

obteniendo distintas ganancias.

Amplificador con Emisor común

La señal entra por la Base y sale por el Colector , teniendo al Emisor conectado a la entrada y salida. En esta configuración ay ganancia de voltaje y corriente.

Amplificador con Base comúnLa señal entra por el Emisor y sale por el Colector , teniendo a la base conectada a la entrada y salida. En esta configuración ay mayor ganancia de voltaje, se obtiene ganancia de corriente pero es menor que en del caso del Emisor común, ya que parte de la corriente se va por el base.

Amplificador con Colector común

La señal entra por Base y Sale por el Emisor, teniendo al colector conectado a la entrada y salida. En esta configuración ay mayor ganancia de corriente, se obtiene ganancia de voltaje pero es inferior a la unidad.