domingo, 27 de septiembre de 2009

CARACTERISTICAS TRANSISTOR BJT

INTRODUCCIÓN



El desarrollo de los dispositivos de estado sólido como diodos y transistores potenció los alcances de la actual electrónica al resolver los inconvenientes de las válvulas y tubos de vacios, sus predecesores. Estos últimos resultaban inconvenientes en muchas aplicaciones debido a su alto consumo de energía, consumo de espacio y la poca confiabilidad de su estabilidad y duración. Los transistores, desarrollados por Scockley, Bardeen y Brattain en el año de 1947 resolvieron todas estas limitantes dando un gran paso al desarrollo de los circuitos integrados.

Los transistores son dispositivos semiconductores de tres terminales que pueden usarse en aplicaciones como amplificadores o interruptores. El principio básico de funcionamiento es el uso de voltaje entre dos terminales para poder obtener una fuente controlada en la terminal restante cuando se usa como amplificador. Cuando se usa como interruptor se tiene una señal de control que puede emplearse para cambiar la corriente en la otra terminal desde un valor casi nulo hasta uno considerablemente grande, siendo este comportamiento la base del inversor lógico, elemento básico de la electrónica digital.

Existen dos tipos de dispositivos: el transistor de efecto de campo y el transistor de unión bipolar BJT. En este tema se introducen las principales características básicas del transistor bipolar(BJT) y se estudian los modelos básicos de estos dispositivos

MARCO TEÓRICO

El transistor de unión bipolar es uno de los dispositivos que son fruto de la tecnología en semiconductores (basada en uniones PN y dopaje) y es uno de los tipos de transistores mas usados en la actualidad. Un transistor posee tres terminales (base, colector y emisor) las cuales se muestran en la ilustración de la representación esquemática de un transistor PNP y NPN respectivamente.


Un transistor BJT puede eventualmente trabajar en tres regiones, las cuales son: Region activa, region de saturación y región de ruptura; Cuando un transistor BJT trabaja en región activa, quiere decir que está trabajando como amplificador de una señal (Corriente o voltaje), esta región de funcionamiento se caracteriza porque la corriente de base es muy pequeña en comparación a la de colector y emisor (que son parecidas), y porque el voltaje colector base no puede exceder los 0.4 o -0.4V (dependiendo si es PNP o NPN). Mientras que la región de corte indica que el transistor prácticamente esta apagado, es decir Ib = Ic = Ie =0A. Por último, un transistor de unión bipolar está saturado cuando Ic=Ie=Imax; En este caso la magnitud de la corriente depende de la tensión de alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos.

En particular para un transistor que funcione como amplificador de una señal -Trabajando en modo activo-, hay ciertas ecuaciones que modelan su funcionamiento: IC= βiB , Ic= αIE, α =β/(β+1). Ellas confirman lo dicho anteriormente, puesto que β en magnitud es relativamente grande y α un valor cercano a la unidad. Podemos analizar que sucede si introducimos a la entrada una señal AC, para ello se introduce un parámetro esencial que se denomina transconductancia (gm) - La cual en esencia es la pendiente de una aproximación lineal del comportamiento exponencial del transistor-.

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