Introducción a la Electrónica Transistores 12/08/2008 Introducción a la Electrónica - 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Transistores Un transistor bipolar de juntura esta formado por tres capas de material semiconductor dentro de una estructura monolítica. El silicio es el material mas comunmente utilizado. Los transistores pueden ser: PNP NPN 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Transistores: Polarización B C Juntura B-E : polarización directa Juntura B-C: polarización inversa electrones La barrera de potencial B-E es reducida -> electrones son inyectados desde el emisor hacia la base. Barrera de potencial La base es muy angosta (comparada con la constante de difusión de los electrones) -> los electrones llegan hasta el colector donde encuentran una rampa para descender rapidamente (la barrera de potencial B-C es de pendiente favorable para los electrones que se desplazan de B a C.) 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Transistores: Polarización B C El emisor está fuertemente dopado. El colector está levemente dopado. La base tiene un dopaje intermedio. electrones La concentración de lagunas en equilibrio en la base es menor a la concentración de electrones en el emisor ->Solo unas pocas lagunas son inyectadas de la base al colector La corriente que fluye a travez de la juntura B-E está formada por: Electrones inyectados en la base Lagunas inyectadas en el emisor Eficiencia de emisor 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Transistores El emisor inyecta electrones en la base 98 – 99 % Base transport factor Algunos electrones se recombinan con las lagunas de la base Si la base es muy angosta -> pocos electrones tienen posibilidad de recombinarse Corriente inversa Ayudados por el campo electrico de la juntura B-C, la mayoria de los electrones llegan al colector 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Transistores - Ecuaciones A temperatura ambiente es despreciable Modelo equivalente de Ebers-Moll 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Regiones de operación Región activa: Juntura B-E directa Juntura B-C: inversa Saturación Juntura B-E: directa Juntura B-C: directa Corte Juntura B-E: inversa amplificador La corriente de colector es controlada por la tensión base-emisor 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Transistores NPN y PNP Polarización en la región activa 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Polarización: Ejemplo 1 Parámetros del transistor ganancia de corriente β = 100 Vbe=0.6 volts Polarizar el circuito para obtener: Ic=2mA Vc=5 volts 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Transistores: Curvas Variación con la temperatura El voltaje Vbe cambia -2mV/C 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Transistores - Curvas Corriente de colector La corriente de colector se mantiene constante Efecto Early: Existe cierta dependencia de la corriente de colector con el voltaje de colector. A un determinado voltaje BE, incrementando la tensión CE, se incrementa el voltaje inverso colector-base, incrementando la capa de depleción. Reducción del ancho efectivo de la base se incrementa la Is Aumenta la Ic 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Transistores - Curvas La impedancia vista desde el colector NO es infinita 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Ecuaciones fundamentales 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Región activa: Configuraciones El transistor es utilizado como amplificador. Existen tres configuraciones básicas: Base común Emisor común Colector común Diferentes modelos son utilizados para estudiar cada configuración 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Modelo de pequena senal Emisor comun 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Modelo de pequena senal Determinar el punto de operación del transistor: Ic, Vce, Hallar los parametros de pequena senal Remplar el transistor por su circuito equivalente. Analizar el circuito resultante 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Modelo de pequena senal Ejemplo 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Modelo de pequena senal completo El efecto Early es incluido en este modelo 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Modelo de pequena senal Resumen de ecuaciones 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Resolución gráfica Determinación de la corriente de base 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Resolución gráfica Determinación de la corriente de colector 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008

Introducción a la Electrónica 2008 Excursión de senal 01/04/2017 Introducción a la Electrónica 2008