TRANSISTOREl transistor, inventado en 1951, es el componente electrnico estrella, pues inici una autntica revolucin en la electrnica que ha superado cualquier previsin inicial.

Con el transistor vino la miniaturizacin de los componentes y se lleg al descubrimiento de los circuitos integrados, en los que se colocan, en pocos milmetros cuadrados, miles de transistores. Estos circuitos constituyen el origen de los microprocesadores y, por lo tanto, de los ordenadores actuales. Por otra parte, la sustitucin en los montajes electrnicos de las clsicas y antiguas vlvulas de vaco por los transistores, reduce al mximo las prdidas de calor de los equipos.

Un transistor es un componente que tiene, bsicamente, dos funciones:

Deja pasar o corta seales elctricas a partir de una PEQUEA seal de mando. Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de seales.

CARACTERSTICAS

EncapsuladoLos transistores se ponen en diferentes encapsulados, dependiendo del tipo de transistor y su uso deseado. Algunos transistores se fabrican con encapsulados de plstico, pero otros, especialmente aquellos que generan calor, llevan encapsulados de metal. Los transistores que generan una gran cantidad de calor a menudo tienen una placa de metal para un disipador de calor o un disipador de calor integrado.CablesLos transistores tienen tres cables. Uno de ellos es la base (B). Otro es el colector (C). El tercer cable es el emisor (E). Se deben hacer las tres conexiones para que el transistor funcione. El cable base es el que activa el transistor. El colector es el cable positivo. El emisor es el cable negativo.Material semiconductorUn nmero de diferentes materiales semiconductores se han utilizado en los transistores en los ltimos aos. Aunque la mayora de los transistores modernos estn hechos de silicio, muchos transistores anteriores fueron hechos de diferentes semiconductores, como elarseniurode galio (GaAs) o el germanio (Ge).Usar el transistor como interruptorUn uso comn del transistor es el de interruptor. De hecho, los transistores miniaturizados grabados en un circuito integrado de silicio (IC) configurados como interruptores son los pilares fundamentales de las tecnologas digitales. Los transistores existen, cuando se configuran como interruptores, en dos estados: apagado y encendido, o 0 y 1. Esta es la base de la tecnologa digital binaria.Usar el transistor como amplificadorLos transistores pueden amplificar la corriente porque su produccin vara en proporcin a sus entradas. Un transistor que est diseado como un amplificador de seal amplificar proporcionalmentela seal de entrada. A medida que aumenta la seal de entrada, la seal de salida se incrementar.

cicuito con colector comn

cicuito con base comn

Tipos de transistores

Existen diversos tipos de transistores, entre ellos los TBJ BJT (Transistor Bipolar de Juntura), los TECJ JFET (Transistor de Efecto de Campo de Juntura), MOS-FET TECMOS y otros. Los ms habituales son los TBJ y en ellos se centrar esta referencia.

El transistor de unin bipolar (TBJ) Es el dispositivo individual de estado slido de uso ms extendido, se utiliza en circuitos discretos y en circuitos integrados, tanto analgicos como digitales en la siguiente figura se muestra un esquema irreal de un TBJ ya que los transistores reales no son as.

Como se muestra en la figura anterior el TBJ consta de tres regiones semiconductoras: la regin de emisor (tipo N), la regin de la base (tipo P) y la regin del colector (Tipo N), este elemento es conocido entonces como transistor NPN, y PNP a un transistor como el de la siguiente figura.

Cada una de las tres regiones semiconductoras de un transistor tiene una Terminal que la conecta al mundo exterior. Las terminales se marcan emisor (E), base (B) y colector (C).

Transistores JFET

Transistores MOSFETLostransistoresMOSFEToMetal-Oxido-Semiconductor (MOS)son dispositivos de efecto de campo que utilizan uncampo elctricoparacrear unacanal de conduccin.Son dispositivos ms importantes que losJFETya que la mayor parte de loscircuitos integradosdigitales se construyen con latecnologa MOS.Existen dos tipos de transistoresMOS:MOSFETdecanal NoNMOSyMOSFETde canal P oPMOS. A su vez, estos transistores pueden ser de acumulacin (enhancement) o deplexion (deplexion); en la actualidad lossegundosestn prcticamente en desuso

Aplicaciones

Amplificador emisor comn

En unamplificadordetransistoresestn involucradas los dostipos decorrientes (alterna y continua).La seal alterna es la seal aamplificary la continua sirve para establecer el punto de operacin delamplificador.Este punto de operacin permitir que la sealamplificadano sea distorsionada.En eldiagramase ve que la base deltransistorest conectada a dosresistores(R1 y R2).Estos dos resistores forman undivisor de voltajeque permite tener en la base deltransistorunvoltajenecesario para establecer lacorrientede polarizacin de la base.El punto de operacin encorriente continuaest sobre una lnea de carga dibujada en la familia decurvas de el transistor.Esta lnea est determinada por frmulas que se muestran.Hay dos casos extremos:- Cuando eltransistorest en saturacin (Ic max.), que significa que Vce es prcticamente 0 voltios y....- Cuando eltransistorest en corte (Ic = 0), que significa que Vce es prcticamente igual a Vcc. Ver la figura.Si se modifica R1 y/o R2 el punto de operacin se modificar para arriba o para abajo en la curva pudiendo haber distorsinSi la seal deentrada(Vin) es muy grande, se recortarn los picos positivos y negativos de la seal en la salida (Vout) Ventajas y desventajas

1. Los BJTs tienen como ventaja que es posible sacarles una mayor ganancia, a contraparte de los FET y MOSFET, que a iguales configuraciones (por ejemplo, emisor comun) poseen una menor ganancia. Tambien tienen como ventaja que su utilizacion es mucho mas directa, pues no hay que usar demasiado formulerio, y con solo checar la hoja de datos ya podes establecer las tensiones minimas, por ejemplo, de saturacion o Vbeon. Como desventaja, presentan un consumo muy importante en polarizacion, ya que estos transistores funcionan a partir de corriente, mas especificamente, la de base. Esto lleva a que los circuitos logicos formados a partir de tecnologia BJT (serie 74xxx) consuman mucho mas que las familias formadas con CMOS (serie 4xxx). Otra desventaja es que su respuesta en frecuencia tiende a ser un poco peor que en los MOS, aunque esto no es tan general, ya que es posible comprar BJT con una gran frecuencia de trabajo.

Son mas costosos que los BJTs, y poseen un rendimiento mejor que estos. Como caracteristicas esencial, poseen una altisima impedancia de entrada, cuyo origen depende del transistor:

. En los FET, la impedancia se obtiene a partir de una juntura polarizada inversamente.. En los MOSFET, la impedancia es una pelicula de oxido de silicio, que es considerado como uno de los mejores aislantes conocidos.Poseen una respuesta en frecuencia un poco mejor que los BJTs. Para los MOSFET, se necesitan cuidados exhaustivos en cuanto a su impedancia de entrada, pues la acumulacion de corriente estatica en su entrada puede alcanzar muy rapidamente la tension de ruptura del aislante, llevando asi a su destruccion. Ademas, para excitar circuitos FET o CMOS generalmente se necesitan etapas un poco mas complicadas. Esto ultimo se ve claramente en la etapa de potencia.