Introducción a la Electrónica

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

2 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

3 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

4 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

5 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

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

7 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

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

9 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

10 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

11 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

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

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

14 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

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

16 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

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

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

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

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

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

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