capitulo 5 transistores

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  • 7/25/2019 CAPITULO 5 TRANSISTORES

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    CAPITULO 5: TRANSISTORES BIIPOLARES

    TEMA A: Descripcin del transistor ipolar

    !" Estr#ct#ra $sica:

    El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadasartificialmente (contaminadas con materiales especficos en cantidades especficas) que forman dosuniones bipolares, el emisor que emiteportadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera,

    que est intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A diferenciade las vlvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corrienteamplificada. En el diseo de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, adiferencia de losresistores, condensadorese inductoresque son elementos pasivos. Sufuncionamiento slo puede e!plicarse mediante mecnica cuntica.

    Tipos de transistores:

    "ransistor de contacto puntual# $lamado tambi%n transistor de punta de contacto, fue el primertransistor capa& de obtener 'anancia, inventado en *+ por ohn -ardeen y alter -rattain./onsta de una base de 'ermanio, semiconductor para entonces me0or conocido que lacombinacin cobre1!ido de cobre, sobre la que se apoyan, muy 0untas, dos puntas metlicas

    que constituyen el emisor y el colector. $a corriente de base es capa& de modular laresistencia que se 2ve3 en el colector, de ah el nombre de 2transfer resistor3. Se basa enefectos de superficie, poco conocidos en su da. Es difcil de fabricar (las puntas se a0ustabana mano), fr'il (un 'olpe poda despla&ar las puntas) y ruidoso. Sin embar'o convivi con eltransistor de unin (. Shoc4ley, *5) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidadha desaparecido.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Portador_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Portador_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1nticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Germaniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_cuprosohttp://es.wikipedia.org/wiki/Portador_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1nticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Germaniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_cuprosohttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
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    Transistor de #nin ipolar: El transistor de unin bipolar, o -" por sus si'las en in'l%s, sefabrica bsicamente sobre un monocristal de 6ermanio, Silicio o Arseni#ro de %alio, quetienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entrecond#ctorescomolos&etalesy losaislantescomo eldia&ante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan enforma muy controlada tres &onas, dos de las cuales son del mismo tipo, 787 o 878,quedando formadas dos uniones 78. $a &ona 7 con elementos donantes

    deelectrones (car'as ne'ativas) y la &ona 8 de aceptadores o 2huecos3 (car'as positivas).7ormalmente se utili&an como elementos aceptadores 8 alIndio(9n),Al#&inio(Al)o'alio(6a) y donantes 7 alArs(nico(As) o )s*oro (8). $a confi'uracin de#nionesPN, dan como resultado transistores 878 o 787, donde la letra intermedia siemprecorresponde a la caracterstica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bienson del mismo tipo y de si'no contrario a la base, tienen diferente contaminacin entre ellas(por lo 'eneral, el emisor est mucho ms contaminado que el colector). El mecanismo querepresenta el comportamiento semiconductor depender de dichas contaminaciones, de la'eometra asociada y del tipo de tecnolo'a de contaminacin (difusin 'aseosa, epita!ial,etc.) y del comportamiento cuntico de la unin.

    Transistor de e*ecto de ca&po: El transistor de efecto de campo de unin (:E"), fue el primertransistor de efecto de campo en la prctica. $o forma una barra de material semiconductorde silicio de tipo 7 o 8. En los terminales de la barra se establece un contacto hmico,tenemos as un transistor de efecto de campo tipo 7 de la forma ms bsica. Si se difundendos re'iones 8 en una barra de material 7 y se conectan e!ternamente entre s, se produciruna puerta. A uno de estos contactos le llamaremos fuente (Source) y al otro drenador(;rain). Aplicandotensinpositiva entre el drenador y la fuente, y conectando la puerta a lafuente, estableceremos una corriente, a la que llamaremos corriente de drenador con

    polari&acin cero. /on un potencial ne'ativo de puerta al que llamamos tensin deestran'ulamiento, cesa la conduccin en el canal.

    Eltransistor de e*ecto de ca&po, o :E" por sus si'las en in'l%s, que controla la corriente enfuncin de una tensin< tienen alta i&pedanciade entrada.

    "ransistor de efecto de campo de unin,:E", construido mediante una unin 87. "ransistor de efecto de campo de compuerta aislada, 96:E", en el que la compuerta se asla

    del canal mediante un diel%ctrico. "ransistor de efecto de campo =>S, =>S:E", donde =>S si'nifica =etal1?!ido1

    Semiconductor, en este caso la compuerta es metlica y est separada del canal semiconductorpor una capa de!ido.

    )ototransistor:$os fototransistores son sensibles a laradiacin electro&a%n(ticaen frecuenciascercanas a la de lal#+visible< debido a esto su flu0o de corriente puede ser re'ulado pormedio de la lu& incidente. @n fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistornormal, slo que puede traba0ar de maneras diferentes#

    /omo un transistor normal con la corriente de base (9-) (modo comBn)< /omo fototransistor, cuando la lu& que incide en este elemento hace las veces de corriente

    de base. (98) (modo de iluminacin).

    M(todos de *aricacin, http#CCrabfisD.uco.esCtransistoresebC"utorialF6eneralCfabricacion"ransistores.html

    http://es.wikipedia.org/wiki/Arseniuro_de_galiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diamantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Indio_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Galiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ars%C3%A9nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforohttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_PNhttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_PNhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_efecto_de_campohttp://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/JFEThttp://es.wikipedia.org/wiki/Diel%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/MOSFEThttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://rabfis15.uco.es/transistoresweb/Tutorial_General/fabricacionTransistores.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arseniuro_de_galiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diamantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Indio_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Galiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ars%C3%A9nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforohttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_PNhttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_PNhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_efecto_de_campohttp://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/JFEThttp://es.wikipedia.org/wiki/Diel%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/MOSFEThttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://rabfis15.uco.es/transistoresweb/Tutorial_General/fabricacionTransistores.html
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    )#nciona&iento: an$lisis c#alitati-o,http#CC.imse1cnm.csic.esCG'loriaCdocumentosC/@HS>FI+I5CE$E/"H>79/AC"E=ASF8;:C"E=A*FI+I5.pdf

    ." Ec#aciones del transistor/

    Modelo e0#i-alente de Eers 1 Moll,

    2" El transistor co&o ele&ento circ#italDisposiciones del transistor

    C#r-as caracter3sticas,

    Caracter3sticas de Base co&4n,

    Caracter3sticas de E&isor co&4n,

    " Co&paracin de las disposiciones en la +ona acti-a

    Disc#sin %eneral,

    5" El transistor co&o lla-e

    Resp#esta escaln

    TEMA B: Polari+acin

    !" T(cnicas de polari+acin en la +ona acti-a,

    Recta de car%a din$&ica 1 est$tica,

    Estaili+acin lineal de la polari+acin,

    ." L3&ites operati-os de los transistores:

    Li&itaciones t(r&icas

    Li&itaciones de tensin

    R#pt#ra en ase co&4n 1 en e&isor co&4n

    Per*oracin

    E*ecto Earl1,

    2" Li&itaciones de corriente

    R#pt#ra sec#ndaria

    " li&itaciones de *rec#encia 1 de r#ido/

    el transistor Sc6ott71

    8o9as de datos,

    TEMA C: El transistor co&o a&pli*icador

    !" El transistor co&o ele&ento circ#ltal lineal,

    Modelos e0#i-alentes lineales

    Clasi*icacin,

    ." Modelo 63rido pi Modelo de 'acoletto": li&itaciones de *rec#encia a partir del &odelo

    63rido pi/

    )rec#encia de transicin en e&isor co&4n 1 en ase co&4n,

    2" Modelos de a9a *rec#encia #tili+ando la teor3a de c#adripolos

    Modelo de par$&etros 6,

    E0#i-alencia entre &odelos,

    C&p#to de i&pedancias de entrada 1 de salida'anancia de tensin/ corriente 1 potencia,

    Co&paracin entre las con*i%#raciones circ#itales,

    http://www2.imse-cnm.csic.es/~gloria/documentos/CURSO_0708/ELECTRONICA/TEMAS_PDF/TEMA4_0708.pdfhttp://www2.imse-cnm.csic.es/~gloria/documentos/CURSO_0708/ELECTRONICA/TEMAS_PDF/TEMA4_0708.pdf
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    " Dise;o de #na etapa a&pli*icadora en EC #tili+ando par$&etros 6,