El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada. 1 Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistencia 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.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSISTORES
- Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los 4,75V y los 5,25V (como se ve, un rango muy estrecho). Normalmente TTL trabaja con 5V.
- Los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0,0V y 0,8V para el estado L (bajo) y los 2,4V y Vcc para el estado H (alto).
- La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor base, si bien esta característica le hace aumentar su consumo siendo su mayor enemigo. Motivo por el cual han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, LS, S, etc y últimamente los CMOS: HC, HCT y HCTLS. En algunos casos puede alcanzar poco más de los 250 MHz.
- Las señales de salida TTL se degradan rápidamente si no se transmiten a través de circuitos adicionales de transmisión (no pueden viajar más de 2 m por cable sin graves pérdidas).
FAMILIA DE TRANSISTORES
Transistor de unión bipolar[editar]
El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como losmetales 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.
La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o «huecos» (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N alArsénico (As) o Fósforo (P).
La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).
El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitaxial, etc.) y del comportamiento cuántico de la unión.
Transistor FET
Transistor de efecto campo
 | P-channel |
 | N-channel |
| Símbolos esquemáticos para los JFETs canal-n y canal-p. G=Puerta(Gate), D=Drenador(Drain) y S=Fuente(Source). | |
El transistor de efecto campo (Field-Effect Transistor o FET, en inglés) es en realidad una familia de transistores que se basan en el campo eléctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un material semiconductor. Los FET pueden plantearse como resistencias controladas por diferencia de potencial.
La mayoría de los FET están hechos usando las técnicas de procesado de semiconductores habituales, empleando la oblea monocristalina semiconductora como la región activa o canal. La región activa de los TFT (thin-film transistor, o transistores de película fina) es una película que se deposita sobre un sustrato (usualmente vidrio, puesto que la principal aplicación de los TFT es como pantallas de cristal líquido o LCD).
Los transistores de efecto de campo o FET más conocidos son los JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor FET).
Tienen tres terminales, denominadas puerta (gate), drenador (drain) y fuente (source). La puerta es la terminal equivalente a la base del BJT (Bipolar Junction Transistor). El transistor de efecto de campo se comporta como un interruptor controlado por tensión, donde el voltaje aplicado a la puerta permite hacer que fluya o no corriente entre drenador y fuente.
El funcionamiento del transistor de efecto de campo es distinto al del BJT. En los MOSFET, la puerta no absorbe corriente en absoluto, frente a los BJT, donde la corriente que atraviesa la base, pese a ser pequeña en comparación con la que circula por las otras terminales, no siempre puede ser despreciada. Los MOSFET, además, presentan un comportamiento capacitivo muy acusado que hay que tener en cuenta para el análisis y diseño de circuitos.
POLARIZARON DE UN TRANSISTOR BIPOLAR
- CLASIFICACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES
Los transistores bipolares se clasifican de la siguiente manera:
1.- Por la disposición de sus capas
- Transistores PNP- Transistores NPN
2.- Por el material semiconductor empleado
- Transistores de Silicio- Transistores de Germanio
3.- Por la disipación de Potencia
- Transistores de baja potencia-Transistores de mediana potencia- Transistores de alta potencia
4.- Por la frecuencia de trabajo
- Transistores de baja frecuencia- Transistores de alta frecuencia
B.- POLARIZACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES
Para que un transistor bipolar funcione adecuadamente, es necesario polarizarlo correctamente. Para ellos se debe cumplir que:
- La juntura BASE - EMISOR este polarizado directamente, y- La juntura COLECTOR – BASE este polarizado inversamente.
Ejemplo: Si el transistor es NPN, la base debe tener un voltaje positivo con respecto al emisor y el colector debe tener un voltaje también positivo pero, mayor que el de la base. En el caso de un transistor PNP debe ocurrir lo contrario.
C.- CODIFICACIÓN DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES
Los transistores tienen un código de identificación que en algunos casos especifica la función que cumple y en otros casos indica su fabricación.
Pese a la diversidad de transistores, se distinguen tres grandes grupos: Europeos, Japoneses y Americanos.
Transistor en corte o en saturación
El funcionamiento del transistor depende de la cantidad de corriente que pase por su base. |
Cuando no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales; se dice entonces que el transistor está en corte, es como si se tratara de un interruptor abierto. El transistor está en saturación cuando la corriente en la base es muy alta; en ese caso se permite la circulación de corriente entre el colector y el emisor y el transistor se comporta como si fuera un interruptor cerrado.
El transistor trabaja en conmutación cuando puede pasar de corte a saturación según la cantidad de corriente que reciba por su base. |
En la animación, el ventilador (representado por una M) sólo funcionará cuando la temperatura sea alta. La ventaja de utilizar el transistor y no un interruptor convencional es que el transistor corta o reanuda la corriente de forma mucho más rápida.
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