diodo y transistores

Diodo y

transistores

Antecedentes

Materiales

conductor

Semiconductores Aislantes

Materiales

Diodos

Material Intrínseco

Material intrínseco, son aquellos

semiconductores que se han refinado

cuidadosamente con el objetivo de reducir

las impureza hasta un nivel muy bajo, tan

puros como sea posible mediante la

utilización de la tecnología moderna.

Materiales

Material Extrínseco

Material extrínseco es un material

semiconductor que se ha sujetado a un

proceso de dopaje.

Materiales

Material N

Es un material de tipo n el electrón

denomina portador mayoritario y el hueco

portador minoritario.

Materiales

Portador

minoritaria

(huecos)

Portador

mayoritario

electrones

Material P

Es un materia tipo p el hueco es el portador

mayoritario y el electrón es el portador

minoritario.

Materiales

Portador

mayoritario

(huecos)

Portador

Minoritario

electrones

Diodos

¿Qué es?

Diodos

El diodo es un dispositivo de dos terminales,

que tiene como característica que

funciona como un interruptor. El diodo sólo

permite recorre la corriente en una sola

dirección de la flecha.

Funcionamiento

Diodos

Símbolo

Dispositivo

Físico

Sentido de la

corriente ID

Ánodo (A) Cátodo (C)

Corriente del diodo ID

Grafica de funcionamiento

Vd (Ge)= 0.3v

Vd (Si) = 0.7v

Análisis

Determinar la corriente ID y el voltaje VD en

el siguiente circuito, considere que el diodo

es de silicio.

Diodos

Datos:

KΩ1

V5

R

VDD

Solución

VARIV

mAAII

I

I

Iv

VVV

RR

D

DRDD

3.41000*0043.

3.41000

3.4

3.41000

7.51000

07.010005

0

Aplicaciones

Diodos

Transistor

¿Qué es?

Transistor

El transistor es un dispositivo semiconductor

de tres capas que consta de ya sea dos

capas de material tipo n y una capa tipo

p, o bien de dos capas de material tipo p y

una tipo n .

Transistores bipolares

El transistor bipolar (BJT) se corresponde con el siguiente dispositivo:

Está formado por la unión de tres materiales semiconductores.

Este es un transistor NPN. Análogamente existe el PNP.

npn pnp

Nosotros lo vamos a representar:

Distinguimos las siguientes regiones de funcionamiento:

Unión BE Unión BC

CORTE inversa inversa

ACTIVA directa inversa

SATURACIÓN directa directa

REGIONES DE FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR PNP

MODOS DE OPERACIÓN DEL npn

1) CORTE

0

ECB

BC

BEIII

VV

VV

2) ACTIVA

fijada0

VVII

V

VVBEBC

CB

BE

3) SATURACIÓN

BCBCBEsaturaciónCE

CB

BEIIVVV

V

VV

V2.0

V5.0

transistordelganancia

V0.7 óV65.0

V

Para trabajar con un transistor utilizaremos el siguiente circuito:

)4(

)3(

)2(

)1(

EECECCCC

EEBEBBBB

BECBCE

CBE

RIVRIV

RIVRIV

VVV

III

Ecuaciones que siempre se cumplen:

BBV

ANÁLISIS DEL BJT

El transistor puede estar en uno de los tres estados de operación:

Corte, Activa o Saturación

0

065.0

C

B

BEI

IV corteenTVSi

CORTE

BBCCCBCCCE

BBBEE

VVVVV

VVI

)2()4(

)3(0)1(

Sustituyendo

saturaciónoactivaenTVSi 65.0BEV

ACTIVA-SATURACIÓN

VactivaenTVSia)

65.065.0

BE

BC

CEV

IIV

EBCECBCC

EBBBBB

CECE

BE

RIVRIV

RIRIV

VV

II

1)4(

165.0)3(

65.0)2(

1)1(

V

Sustituyendo

V

VsaturaciónenTVSib)

65.0

2.065.0

BE

CE

BC

CE

V

V

II

V

EBCCCCC

EBCBBBB

CE

CBE

RIIRIV

RIIRIV

V

III

2.0)4(

65.0)3(

2.0)2(

)1(

V

Sustituyendo

ANÁLISIS GRÁFICO

BBV

B

BEBBB

V

V

CBR

VVIeII T

BE

*

el punto de intersección determina IB

CE

CC

CCC V

RR

VI

1

BBCE C IiVI curva la selecciona se: Curva

La intersección de las curvas determina el punto

de polarización del transistor Q=(IC, VCE)

BE B VI Curva

Ejemplo 1:

BBV

100V

V

KK

:Datos

65.0

10

10100

V

V

RR

CC

CB

065.065.0)1 ECBBEBB IIIVV corteenTVV Si

65.010101010)4(

100100

65.0100

100

65.0

65.0100)3(

65.0)2(

1100)1(

65.065.0)2

BBCCCCECECCC

BBBC

BBB

BBB

CBCE

BBBBCE

BEBB

VIVVVIV

VII

VI

IV

VV

IIIIII

VV

K

K

V

K

V

VK

V

activaSupongamos

saturación

activaenTV V Si

VVquehastaactivaenEstará 58.165.0 BBCE VV

)(constantemA

VKK

K

VVK

V

saturaciónenTV V Si

98.0

2.0101010)4(

100

65.065.0100)3(

2.0)2(

)1(

65.058.1)3

C

CCECCC

BBBBBB

CE

BCBCE

CEBB

I

IVIV

VIIV

V

IIIII

VV

Ejemplo 2:

065.0 5V

:Datos

V

1) No puede estar en CORTE:

SATURACIÓN OACTIVA enestáT

VVV

VCORTEenestáT Si

65.05.2

00

5.20BE

EE

BBV

VI

VI

correcta SuposiciónVV

mAKmAK

KK

mA

mA

μA

K51VK

KVK

V

VV ACTIVAen está T que Supongamos

65.072.15

58.1154.1525

15)4(

58.1

54.1

1.30

165.095.2

165.09)3(

65.0)2(

51)1(

65.0)2

CE

CE

ECECCC

E

C

B

BB

EBBB

CBCE

BBBBCE

BE

BC

V

V

IVIV

I

I

I

II

IIV

VV

IIIIII

II