diodo y transistores
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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