TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN• El primer transistor el 23 de Dic. De 1947

• Desarrollado por Walter H. Brattain y Joseph Barden

• Es un dispositivo semiconductor formado por dos capas de material tipo n (ó p) y una capa entre ellas de material tipo p (ó n).

• Existen transistores npn ó pnp

• Dispositivos de 3 terminales (emisor, base y colector)

• La capa del emisor está fuertemente dopada• La del colector ligeramente dopada• Y la de la base muy poco dopada, además más

delgada.

n pp

B

CE

• Tiene dos uniones: Emisor-Base y Colector-Base• Tiene 3 modos de operación: Corte, Saturación y

Activo.

Modo Unión E-B Unión C-B

Corte Inverso Inverso

Activo Directo Inverso

Saturación Directo Directo

Transistores BJT en modo activo

p nn

B

CE IC=IS(eVBE/VT)

• En este modo la corriente de colector es determinada por la ecuación anterior.• La corriente de base es una fracción de la corriente de

colector• El valor de es típico de 100 a 200, y en dispositivos

especiales hasta de 1000.• La corriente del emisor es la suma de las corrientes

IB=IC/

IE=IC+IB=IC/

Considere un transistor npn con VBE=0.7 cuando Ic=1mA. Encuentre VBE cuando la corriente del colector es 0.1mA y 10mA. (VT=25mV a temperatura ambiente)

Los transistores de cierto tipo se especifican para tener valores de en el intervalo de 50 a 100, encuentre el intervalo de valores de .

Considere un transistor npn con VE=-0.7 , una =50 . Encuentre las corrientes de emisor, base y colector, además el voltaje de colector.

p nn

B

C EB

C E

B C

E

B

C

E

Transistor BJT npn Símbolo

Modelos de primer orden en modo activo

IB

+VBE

-+VBE

-

IE

n pp

B

C E

B

C E

B

C

E

B

C

E

Transistor BJT pnp Símbolo

Modelos de primer orden en modo activo

IB

+VEB

-

+VBE

-

IE

Configuración de BASE común

La corriente de colector es constante, por tanto el colector se comporta como una fuente de corriente constante en la región activa.

Características de salida del transistor en configuración de base común.

Características de salida del transistor en configuración de emisor común.

Configuración de EMISOR común

A diferencia de la configuración anterior, el voltaje CE si tiene influencia sobre la magnitud de la corriente de colector.

Configuración de COLECTOR común

Esta configuración se utiliza para propósitos de acoplamiento de impedancias. Pues tiene alta impedancia de entrada y baja de salida, al contrario de las otras dos configuraciones.

Para todos los propósitos prácticos las características de salida de esta configuración son las mismas que se usan para EMISOR común.

Punto de Operación

1. El análisis de circuitos a transistores, requiere de conocimiento de la operación del mismo tanto en DC como en AC

2. El teorema de la superposición puede ser aplicado al circuito

3. Una vez definidos los niveles de DC se debe establecer el punto de operación deseado.

4. Cada diseño determinará la estabilidad del sistema

5. El punto de operación es un punto fijo sobre las características del transistor que definen una región para la amplificación de la señal aplicada.

Circuito de polarización fija.

Recta de carga

Vcc

Ic/RcVariando RB

Variando RC

Vcc

Ic/Rc

Polarización fija, y con RE

Polarización por divisor de voltaje

VE=(1/10)Vcc

R2(1/10)RE

Icq=(1/2)ICSat

Ri=(+1)RE

Saturación: Máximos niveles de operación

VCE=0

RCE=0

ICSat=Vcc/Rc

ICSat=Vcc/(Rc+ RE)

Polarización por retroalimentación de voltaje

10V

4V

3.3k

4.7k

=100

10V

6V

3.3k

4.7k

=100

10V

3.3k

4.7k

=100

10V

-10V

1k

2k

=100

10V

5V 2k

100k=100

Análisis en AC de transistores BJT

Modelos del transistor:

Modelo re

Configuración de base común

Configuración de emisor común

Ic= Ie

Ic= Ie

Ic= Ib

Modelo Híbrido Equivalente

Configuración de emisor común

hie=re

hfe= hoe=1/r0’

Configuración de base comúnhib=re

hfb= -