electronica transistores

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TRANSISTORE S •Transistores de juntura bipolar (BJT) •Transistores de Efecto de Campo (FET)

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Page 1: Electronica transistores

TRANSISTORES

•Transistores de juntura bipolar (BJT)•Transistores de Efecto de Campo (FET)

Page 2: Electronica transistores

Transistores Bipolares de Unión(BJT)

Page 3: Electronica transistores

Transistores y Juntura Bipolar

1947 Laboratorios Bell AT&T Primer transistor

1949 W. Shockley – Teoria William Shockley ; John Barden, Walter Brattain.

1951 Fabricación en serie.

Page 4: Electronica transistores

Transistores Bipolares de Unión

El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas que consiste de dos capas materiales tipo “n” y una tipo “p” o bien de dos capas materiales tipo “p” y una tipo “n”

p n pE C

B

Vee Vcc

n p nE C

B

Vee Vcc

Page 5: Electronica transistores

BJT

Se refiere al hecho de que los huecos y los electrones participan en el proceso de inyección hacia el material polarizado de forma opuesta

Page 6: Electronica transistores

Construcción Básica del BJT

El emisor tiene gran cantidad de impurezas. Su función es emitir o suministrar los portadores de carga.La base tiene muy pocas impurezas y es muy delgada.La cantidad de impurezas en el colector es menor que en el emisor, pero mayor que en la base. El área del colector es la mayor de las 3, porque es el colector el que disipa mayor cantidad de calor en el emisor o la base.

E : EmisorC : ColectorB : Base

Page 7: Electronica transistores

Operación del Transistor 1.- Polarización Directa-

Inversa Para que el transistor funcione se

debe tener una unión pn polarizada inversamente y la otra polarizada

directamente. IE = Ic + IB Ic = Ic mayoritarios + Ico Minoritaria

Al componente de corriente minoritaria se le denomina corriente de fuga y es Ico (Corriente Ic con la terminal del Emisor Abierta)

Page 8: Electronica transistores

Polarización en DC de BJT’s

El nivel DC de un transistor en operación es controlado por diversos factores incluyendo el rango de pts de operación posibles.Las siguientes relaciones son importantes para un transistor:Vbe= 0,7VIe= (B+1)Ib Ic= BIb.

Page 9: Electronica transistores

Para los amplificadores o transistores, el voltaje y la corriente DC resultantes establecen un pto de operación sobre las características que definen una región que se utilizara para la amplificación de la señal aplicada, este pto de operación es pto fijo (PUNTO Q)

Ptos de operación

Page 10: Electronica transistores

La operación en las regiones de corte, saturación y lineal de las características del BJT se ofrecen de la siguiente manera:

Page 11: Electronica transistores

OPERACION EN LAS REGIONES

1.OPERACIÓN EN LA REGION LINEAL1. Unión base-emisor con

polarizacion directa.2. Unión base-colector con

polarizacion indirecta.

2. OPERACIÓN EN LA REGION CORTE1. Unión base-emisor con

polarizacion inversa

Page 12: Electronica transistores

3. OPERACIÓN EN LA REGION SATURACION.

1. Unión base – emisor con polarizacion directa

2. Unión base – colector con polarizacion directa.

Page 13: Electronica transistores

Configuración Base Común

Se llama así porque el terminal de la Base es común tanto para el circuito de entrada como para el de salida.

Región Activa Juntura BE directamente BC inversamenteRegión de Corte Juntura BE Inversamente BC inversamenteRegión de Saturación Juntura BE directamente BC directamente

En base común, entrada emisor salida colector

Page 14: Electronica transistores

Curva Característica de Entrada para BC en un npn

Page 15: Electronica transistores

El transistor PNP es el complemento del NPN, esto significa que todas

las corrientes circulan en sentido contrario y los voltajes son inversos. NPN not pointing in PNP pointing in En base común, entrada emisor, salida colector En emisor común, entrada base, salida colector En colector común, entrada base, salida emisor

Región Activa Juntura BE directamente BC inversamenteRegión de Corte Juntura BE Inversamente BC inversamenteRegión de Saturación Juntura BE directamente BC directamente

OJO

Page 16: Electronica transistores

En el modo DC los niveles de Ic e Ie se encuentran relacionados, para niveles prácticos (dispositivos) podrían sugerir que:

α=Ic/Ie

Page 17: Electronica transistores

Alfa ()

En DC Ic e IE se relacionan con .

Page 18: Electronica transistores

Polarización DC para BCLa red de polarización DC incluye las fuentes de poder y las resistencias. El propósito de las resistencias es hacer que el resistor opere en la región determinada de interés, pero además son parte del circuito total del amplificador.

Page 19: Electronica transistores

Con los gráficos de la curva de Salida y Entrada

IE=1,4 mA

IE=1,8 mA

IE=1,2 mA

IE=1,6vmA

6

Page 20: Electronica transistores

b) Supongamos que Re=0.1K

Page 21: Electronica transistores

VBE

Page 22: Electronica transistores

Supongamos que estamos en el comienzo y cambiamos Rc=10K

Si suponemos que Rc es un potenciómetro y Rc baja Vcb sube y Q sube

K

mA

Page 23: Electronica transistores

Especificaciones Máx. Del Transistor

En los manuales de datos publicados por los fabricantes siempre están especificados los valores máximos y mínimos permitidos de voltajes y corrientes.

Ic máx. = 1 A. Vcb máx. = 75 V Pc máx = 7.5 W

Para una configuración BC

Page 24: Electronica transistores

Para una configuración BC

Ic máx. Se quemaVcb máx cae en la rupturaPmáx. Se quema (por la

Temp., calentamiento a largo plazo, daña al transistor porque durará menos de lo que deberá).

Otros parámetros:Ic rangoVce rango

Page 25: Electronica transistores

Configuración Emisor Común (EC)

n

p

n

+ VBB -

E IE

out

+Vcc

-

CIC

B

IB

CBOIII

III

III

IIII

III

III

CB

CBOBC

CBOBCCBOCBC

CBECBOEC

1

10

1

1

1

)1(

Iceo= Corriente de colector con emisor abierto

Entrada por la base Salida por el colector

Page 26: Electronica transistores

Configuración de Emisor Común

E

C

B

Ic

Ie

Ib

Se denomina debido a que el emisor es común o hace referencia a los terminales tanto de entrada como de salida.

Transistor NPN

Page 27: Electronica transistores

E

C

B

Ic

Ie

Ib

Transistor PNPAmbos tipos obedecen a la siguiente ecuación:Ie= Ic + IbEcuacion que relaciona Ic e Ib (beta):B=Ic/Ib.

Configuración de Emisor Común

Page 28: Electronica transistores

Conjunto de características de salida para EC

Región Activa

IB=30 uA

IB = 20 uA

IB = 15 uA

IB = 10 uA

IB = 7 uA

Región de corteICEO IB = 0

Region de Saturacion

VCEsat

Para pnp cambian los signos de VCE

Vce (v)

Ic (mA)

Page 29: Electronica transistores

Conjunto Característica de entrada para EC (npn)

VCE = 1 V

VCE = 10 V

VCE = 20 V

VBE (V)

IB(uA)

Page 30: Electronica transistores

Factor de compensación para configuración EC (β)

)1(

1

CE

CE

CE

E

C

CB

B

C

B

C

II

II

II

I

I

II

I

I

I

I

1

11

11

1

CC

C

CC

C

BCE

II

I

II

I

III

Page 31: Electronica transistores

Configuración de Colector Común

En colector común, entrada base, salida emisor.

Esta configuración se la usa sobre todo en propósitos de acoplamiento de impedancia, debido a que tiene una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida, contrariamente a las configuraciones anteriores.

Transistor PNP

Page 32: Electronica transistores

Se utiliza para propósitos de acoplamiento de impedancia aunque el transistor esta conectado de manera similar a la configuración emisor común.Ie vs. Vec (PNP)curva salidaIe vs. Vce (NPN)curva salida

Transistor NPN