Unidad 7. El Transistor BJT.Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 1/27 SISTEMAS DE TELEFONIA UNIDAD 7 TEMA 1 EL TRANSISITOR BJT 1. DEFINICIÓN 2. DESCRIPCIÓN ◦ Estructura física ◦ Tipos de transistor bipolar 3. FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR ◦ Fundamentos físicos del efecto transistor ➢ Corriente y tensiones ➢ Principales parámetros comerciales ➢ Relaciones más importantes. Parámetros α y β ◦ Configuraciones de trabajo de un transistor. ➢ Base común ➢ Emisor común ➢ Colector común ◦ Recta de carga y Punto de trabajo ◦ Regiones de funcionamiento ➢ Saturación ➢ Corte ➢ Activa ◦ Otros aspectos del funcionamiento del BJT ➢ Fenómenos de avalancha y perforación ➢ Consideraciones sobre potencia 4. CURVAS CARACTERÍSTICAS ◦ Característica VBE – IB ◦ Característica VCE - IC 5. POLARIZACION DE UN TRANSISTOR ◦ Polarización por resistencia de base ◦ Polarización por resistencia de base y emisor ◦ Polarización por divisor de tensión en la base 6. ENCAPSULADO DE LOS TRANSISITORES 7. IDENTIFICACIÓN DEL TIPO DE TRANSISTOR 8. EJERCICIOS Unidad 7. El Transistor BJT. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 2/27 EL TRANSISTOR 1. DEFINICIÓN El Transistor bipolar (BJT), fue inventado en 1948 por John Bardeen y Walter H. Brattain y William Shockley. Son llamados así porque conducen utilizando tanto portadores mayoritarios como portadores minoritarios. La palabra Transistor viene de Transfer Resistor o resistencia de transferencia, es un elemento que se comporta como una resistencia variable que depende de una señal eléctrica de control, entonces al cambiar el valor de la señal de control cambia la cantidad de corriente que pasa por el transistor. Es decir, un transistor es un dispositivo semiconductor que controla la regulación de una corriente grande mediante una segunda señal de mucha menor intensidad Figura 1. Comportamiento de un transistor. Hay dos clases principales de transistores: Bipolares (BJT) y de efecto de campo (FET). En los transistores BJT la señal de control es una corriente y en los FET es un voltaje. Clases de transistores: NPN BIPOLAR PNP FET Canal N Corriente Canal P Enriquecimiento Canal N TRANSISTOR (Enhancement) Canal P FET MOSFET Empobrecimiento Canal N (Depletion) Canal P FET VMOS, MOS doble compuerta, etc Especiales En todo transistor se cumple, respecto a tensiones y corrientes, lo siguiente: VCE = VCB + VBE en un NPN IE = IB + IC VEC = VEB + VBC en un PNP Además, como un parámetro muy importante, tenemos que: β (beta o hfe) = IC / IB Y es la ganancia de corriente colector-base cuando la resistencia de carga es nula. Figura 2. Símbolo y forma del transistor bipolar. vemos el aspecto típico de un transistor bipolar real. entonces la base será tipo N y el colector tipo P. es decir. el dispositivo puede no comportarse como un transistor. Figura 4. Dimensiones de un Transistor bipolar. • La Base ha de ser muy estrecha y poco dopada. DESCRIPCIÓN 2.Unidad 7. Esta estructura da lugar a un transistor bipolar tipo PNP. Figura 3. se difunden regiones p y n+. si la base no es estrecha. En la figura 5. y prácticamente toda la corriente que proviene de emisor pase a colector. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 3/27 2. entonces la base será P y el colector N. observamos el aspecto útil para análisis de un transistor bipolar. Además. Estructura El transistor bipolar es un dispositivo formado por tres regiones semiconductoras. Cuanto más dopaje tenga el emisor. entre las cuales se forman unas uniones (uniones PN). para que tenga lugar poca recombinación en la misma. dando lugar a un transistor bipolar tipo NPN. si el emisor es tipo P.1. en el cual se difunden impurezas. de forma que se obtengan las tres regiones antes mencionadas. De esta forma quedan formadas tres regiones: • El Emisor ha de ser una región muy dopada (de ahí la indicación p+). Estructura de un Transistor bipolar. El transistor se fabrica sobre un substrato de silicio. Si el emisor es tipo N. como veremos más adelante. . En la figura 4. Estructura real de un Transistor. En la figura 3. en las que se ponen los contactos de emisor y base. se pretende dar una idea de las relaciones de tamaño que deben existir entre las tres regiones para que el dispositivo cumpla su misión. Sobre una base n (substrato que actúa como colector). mayor cantidad de portadores podrá aportar a la corriente. El Transistor BJT. y trabajar como si de dos diodos en oposición se tratase. Es el encargado de recoger los portadores inyectados por el emisor en la base. Es de señalar que las dimensiones reales del dispositivo son muy importantes para el correcto funcionamiento del mismo. Siempre se ha de cumplir que el dopaje de las regiones sea alterno. Figura 5. • El Colector ha de ser una zona menos dopada que el emisor. Es la fuente de portadores mayoritarios que han de ser inyectados en la base con la polarización adecuada. Tipos de transistores bipolares Existen dos tipos transistores: el NPN y el PNP. lo indica la flecha que se ve en el gráfico de cada tipo de transistor. El Transistor BJT. permitiendo mayores corrientes y velocidades de operación. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. NPN NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares. Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N entre dos capas de material dopado P.Unidad 7. Pocos transistores usados hoy en día son PNP. Estructura y símbolo de un transistor NPN Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado P (la "base") entre dos capas de material dopado N.2. PNP El otro tipo de transistor bipolar de juntura es el PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del transistor. La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. Una pequeña corriente aplicada a la base en configuración emisor- común es amplificada en la salida del colector. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector. y la dirección del flujo de la corriente en cada caso. La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. en los cuales las letras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor. Figura 7. debido a que el NPN brinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias. La mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN. Estructura y símbolo de un transistor PNP . Figura 6. debido a que la movilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 4/27 2. . Figura 8. y se consigue que la zona de unión (lo que llamaremos base del transistor) sea muy estrecha. no debería circular corriente. Efecto transistor Corrientes y tensiones Para el análisis de las distintas corrientes que aparecen en un transistor vamos a considerar un transistor de tipo PNP. si se corta la corriente por la base ya no existe polarización de un diodo en inversa y otro en directa. Se dispone de dos diodos. que polarizamos tal y como aparece en la figura 9. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 5/27 3. El control se produce mediante este terminal de base porque. uno polarizado en directa (diodo A) y otro en inversa (diodo B). Si se unen ambos diodos. Figura 9. por el que. Este tipo de polarización será el usado cuando el transistor trabaje en región activa. FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISITOR BIPOLAR 3. Un transistor se puede considerar como un diodo en directo (unión emisor-base) por el que circula una corriente elevada. en principio. Fundamentos físicos del efecto transistor El transistor bipolar basa su funcionamiento en el control de la corriente que circula entre el emisor y el colector del mismo.Unidad 7. entonces toda esa corriente que circulaba por A (IA). Mientras que la corriente por A es elevada (I A). y la unión colector-base como una unión en inversa. Corrientes en un TRT. y un diodo en inversa (unión base-colector). De esta forma entre el emisor y el colector circula una gran corriente. la corriente por B es muy pequeña (IB). mediante la corriente de base. mientras que por la base una corriente muy pequeña. El Transistor BJT. se puede ver lo que sucede. En la figura 8. como se verá en los siguientes apartados. y por tanto no circula corriente. La unión emisor-base queda polarizada como una unión en directa. Polarización En la figura 10 se muestran las principales corrientes (de electrones y huecos) que aparecen en el transistor tras aplicar la polarización indicada en la figura 9. pero que actúa como una estructura que recoge gran parte de la corriente que circula por emisor-base. Se puede observar lo siguiente: Figura 10.2. va a quedar absorbida por el campo existente en el diodo B. . más otra de colector. más la corriente de recombinación de base (IEn + ICn + IBr) A partir de lo anterior podemos obtener algunas ecuaciones básicas como son las siguientes: IE + IB + IC = 0 (I) Esta ecuación viene impuesta por la propia estructura del circuito. Parámetros α y β En un transistor bipolar uno de los aspectos más interesantes para su análisis y uso es el conocer las relaciones existentes entre sus tres corrientes (IE.3.Unidad 7. el transistor es un nodo con tres entradas o salidas. con respecto a los transistores cabe destacar los siguientes: • Tensión máxima en entre colector-emisor. o la de emisor y la de base. 3. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 6/27 • Entre el emisor y la base aparece una corriente (IEp+ IEn) debido a que la unión está en polarizada directamente. es decir. ICmáx: es la corriente máxima que puede circular por el colector sin que el transistor sufra ningún daño. El Transistor BJT. Otras relaciones se pueden obtener definiendo una serie de parámetros dependientes de la estructura del propio transistor. A partir de las ecuaciones anteriores se puede obtener una más que es útil cuando se trabaja con pequeñas corrientes de polarización. sino que siga hacia el emisor (ICp) • Entre el colector y la base circula una corriente mínima por estar polarizada en inversa (ICn más una parte ínfima de ICp) • Por la base realmente circula una pequeña corriente del emisor. Ten- siones mayores pueden provocar una ruptura en inversa y la destrucción del transistor. Principales parámetros comerciales De entre los numerosos datos que suministran los fabricantes de componentes electrónicos. en general se puede aproximar por ICn. por tanto la suma de las corrientes que entran o salen al mismo ha de ser cero. Cada una de las corrientes del transistor se puede poner en función de sus componentes de la siguiente forma: IE = IEn + IEp IC = ICn + ICp IB = IEn + ICn + IBr Relaciones más importantes. VCBO y VEBO): son las tensiones máximas que se puede someter a los terminales del transistor. IB e IC). • El efecto transistor provoca que la mayor parte de la corriente anterior NO circule por la base. la cual. • Corriente continua máxima de colector. colector-base y emisor-base (V CEO. En la ecuación anterior tenemos una primera relación. Definimos los parámetros α y β (de continua) como la relación existente entre la corriente de colector y la de emisor. y corresponde a la corriente que circularía por dicha unión polarizada en inversa si se deja al aire el terminal de emisor. en las que el efecto de la corriente inversa que circula entre colector y base puede no ser despreciable: En esta ecuación se ha denominado IC0 a la corriente inversa de saturación de la unión colector- base. es decir: Operando podemos relacionar ambos parámetros de la siguiente forma: En general el parámetro α será muy próximo a la unidad (la corriente de emisor será similar a la de colector) y el parámetro β tendrá un valor elevado (normalmente > 100). Base común En este montaje. El terminal que da nombre al montaje es el que se conecta comúnmente a la entrada y a la salida. VBE (sat): son las tensiones que aparecen entre los termina- les en la región de saturación. Configuración base común. . Figura 11. Cada una de ellas con características especiales que las hacen mejor para cierto tipo de aplicación. Tipos de montajes Un transistor es un dispositivo con tres terminales. es la poten- cia máxima que puede disipar el transistor sin sufrir ningún daño.Unidad 7. Las tres configuraciones típicas que se puede realizar con transistores son: Base común. Por esta razón. la forma de analizar su comportamiento en un circuito es analizarlo como un cuadripolo (dispositivo con dos terminales de entrada y dos de salida. Emisor común y Colector común.4. figura 11). • Ganancia de tensión (AV): es la relación entre la tensión de salida y la de entrada. • Ganancia de potencia (AP) es la relación entre la potencia de salida y la de entrada. incluso pueden ser suministradas las gráficas de la ganancia en función de la corriente de colector. la base se encuentra conectada a la entrada y a la salida. Se suele especificar la ganancia para varios puntos de ope- ración. Se puede decir que es el factor por el que un transistor multiplica la corriente de entrada. En este montaje se cumple: IE = IC + IB. Uno de los terminales del transistor deberá ser común a las mallas de entrada y de salida. 3. • Ganancia de corriente (AI) en DC (DC Current Gain): es la relación entre la corriente de sa- lida del transistor y la de entrada. Cuadripolo. El Transistor BJT. Figura 12. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 7/27 • Tensiones de saturación VCE (sat). • Potencia máxima disipable (Total Device Dissipation): PD = VCE x IC + VBE x IB. Como IE ≈ IC. Esto supone que: Donde: rc = resistencia interna de la unión colector. y como esta unión esta polarizada directamente. ▪ La corriente de salida (IC) depende de la entrada (IE). Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 8/27 Como la IB es muy pequeña comparada con al IC. que la rE es pequeña. y como esta unión esta polarizada inversamente. nos queda: Si la ganancia de tensión es grande. . Teniendo en cuenta que la rC es grande. c) Ganancia de tensión: la tensión de entrada corresponde a la tensión base-emisor (VBE) y la de salida es igual a la tensión base-colector (VBC). y que: La ganancia de tensión tendrá un valor elevado e igual a: d) Ganancia de potencia: Considerando todo lo visto hasta ahora y como se sabe que: Si sustituimos adecuadamente en la expresión anterior.Unidad 7. rE= resistencia interna de la unión emisor. su resistencia interna es baja. y por lo tanto. ya que esta formada por la resistencia interna de la unión emisor (rE). ya que esta formada por la resistencia interna de la unión colector (rC). también lo será la impedancia de entrada. • Impedancia de entrada: baja. y por lo tanto. por esta razón: IC α= . b) Ganancia de corriente: se representa por la letra griega (α). ▪ La corriente de colector es independiente de la tensión base-colector. también lo será la impedancia de salida. se deduce que la de potencia también tiene que serlo. y sabemos que la ganancia de corriente es el cociente entre la corriente de salida (IC) y la de entrada (IE). El Transistor BJT. porque la unión de emisor está polarizada directamente. podemos despreciar la primera y hacer la siguiente aproximación: IE ≈ IC Las características más importantes en este tipo de montaje son las siguientes: a) Impedancia. • Impedancia de salida: alta. su resistencia interna es alta. α = 1 IE Se puede asegurar que: ▪ El montaje en base común no amplifica corrientes. debido a la polarización inversa de la unión de emisor. Curva característica de un montaje B. . Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 9/27 Figura 13. En la gráfica de la figura 15 pueden apreciarse las curvas características de salida de la conexión emisor común. porque la intensidad de base es despreciable. Es el más flexible y el más utilizado. IE ≈ I C Las características más importantes en este tipo de montaje son las siguientes: a. para unas determinadas intensidades de base. En este montaje se cumple: IE = IC + IB Del mismo modo que en la configuración anterior. los fabricantes suelen proporcionar los parámetros en este tipo de configuración. Figura 14. Las aplicaciones principales de este tipo de montaje son: adaptadores de baja-alta impedancia. etc. Configuración base común. la intensidad de emisor es aproximadamente igual a la de colector. Figura 15. El Transistor BJT.C.C. amplificadores de radiofrecuencia. que estudian la variación de la corriente de colector en función de la tensión colector emisor. Impedancia • Impedancia de entrada: pequeña.Unidad 7. ya que esta formada por la resistencia interna de la unión base (rB) y como esta unión esta polarizada directamente (resistencia pequeña). Curva característica de un montaje E. Emisor común La señal de entrada se encuentra entre base-emisor y la salida entre colector-emisor. Ganancia de corriente: se representa como Υ. El Transistor BJT. pues la tensión de salida es mucho más elevada que la de entrada (VBE ≈ 0. Figura 16. c. Ganancia de potencia: podemos asegurar que la ganancia de potencia en este montaje es elevada. Colector común La señal de entrada se encuentra entre base-colector y la salida entre emisor. d. y tiene un valor grande porque está polarizada inversamente. amplificadores de baja frecuencia. Viene dada por el cociente entre la intensidad de colector y la de base.7). Las características más importantes en este tipo de montaje son las siguientes: a. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página • 10/27 Impedancia de salida: alta. inversor lógico. En algunos manuales viene expresada como hFE. que está polarizada directamente (resistencia pequeña). Ganancia de tensión: si aplicamos la formula general de la ganancia de tensión (la tensión de salida es la de colector –emisor. etc. IE Υ= IB . ya que esta formada por la resistencia interna de la unión base-colector que está polarizada inversamente. ya que esta formada por la resistencia interna de la unión colector (rC) y la de emisor (rE). ya que esta formada por la resistencia interna de la unión emisor (rE). y viene dada por el cociente entre la intensidad de emisor y la de base. Impedancia • Impedancia de entrada: grande.colector. b.Unidad 7. y la de entrada es la base –emisor) VCE AV = VBE Esta ganancia suele ser elevada. Ganancia de corriente: se representa como β. Configuración colector común. VCE x IC VCE AV = = xβ VBE x IB VBE Las aplicaciones principales de este tipo de montaje son: osciladores. comparada con la base. debido a que tanto la tensión como la intensidad de salida tienen un valor elevado. • Impedancia de salida: pequeña. IC β= IB Como la corriente de colector es grande. se puede asegurar que β es elevada. b. la recta de carga estudia la relación en todo momento entre la tensión colector-emisor (VCE). Ganancia de tensión: la tensión de entrada es 0. Ganancia de potencia: como sabemos que la ganancia de corriente es elevada y la de tensión pequeña.7 V mayor que la de salida. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página El valor de Υ es elevado ya que la corriente de emisor es muy grande. C. Recta de carga y Punto de trabajo Recta de carga La recta de carga de un transistor. Una de las aplicaciones principales de este tipo de montaje es en los adaptadores de baja-alta impedancia. a una disminución de la señal de entrada. El Transistor BJT. comparada 11/27 con la de base. Por lo tanto en un colector común la ganancia de tensión es aproximadamente la unidad. . y al contrario. le corresponde un aumento de la señal de salida. Resumen de las principales características de los tres montajes: Montaje B. El coeficiente Υ representa la ganancia de corriente en colector común y es aproximadamente igual a β (ganancia de corriente en emisor común). le corresponde una disminución de la señal de salida). En un transistor que forma parte de un circuito. c.C Ganancia en corriente Alta Alta Alta Ganancia en tensión Alta Alta <1 Ganancia de potencia Alta Media Impedancia de entrada Baja Media ≈ 1K Alta Impedancia de salida Alta Media (30 – 50 k) Baja Desfase No 180º No Corriente de fugas ICBO Muy pequeña Muy elevada - 3.Unidad 7. Figura 17. la corriente de colector (lC) y la de base (IB).C E. Esta configuración recibe el nombre de seguidor de emisor.5. refleja todos los posibles puntos de funcionamiento que pueden darse para unos valores determinados de RC y tensión de alimentación (VCC). d. podemos asegurar que la ganancia de potencia de un colector común es de termino medio. Recta de carga de un transistor. Según la figura 17.C. los puntos P1 y P2 delimitan la llamada recta de carga. pues aun aumento de la señal de entrada. Ic se suele despreciar. Punto P1. Cabe mencionar otro punto característico. Si de esta ecuación se aísla la lC. En esta situación la VCE ≈ 0. por ello lC ≈ 0. Variación del punto de trabajo . b. se obtiene que VCC = RC x lC. luego se claramente que la variación de un componente afecta directamente a la posición del punto de trabajo. Entre estos dos puntos están todos los posibles valores que pueden adoptar las magnitudes que influyen en el funcionamiento de un circuito con transistores. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página Los puntos característicos de la recta de carga son: 12/27 a. En la figura 18. La posición del punto de trabajo o de reposo del transistor depende de las tensiones y circuitos de polarización empleados. En este punto el transistor no conduce. se obtiene que el punto P1 de la recta de carga viene caracterizado por el siguiente valor de tensión: VCE = VCC.. en cualquier transistor que forme parte de un circuito.. Se trata de la VCE máxima. Sus características se obtienen a partir de la ecuación VCC = VRC + VCE: Punto de trabajo Se denomina punto de trabajo o de reposo (Q) de un transistor a un punto de la recta de carga que determina el valor de la tensión de colector-emisor (VCEQ) y de las corrientes de colector y base (ICQ y IBQ). tendremos un incremento en la corriente de colector (IC) para la misma tensión colector-emisor (VCE). El Transistor BJT. la resistencia interna tiene un valor infinito y la intensidad de base es nula (lB = 0). Es evidente que si dicha resistencia disminuye. características). bien externos.. En esta situación se dice que el transistor está en saturación. Por lo tanto. alimentaciones. Si este valor se sustituye en la formula anterior (VCC = VRC + VCE). En esta situación se dice que el transistor está en corte. Como la VRC = RC x IC. se obtiene: Esta lC es la máxima que circula por el transistor. lC ≈ ICEO En la práctica. que es el central P3. podemos ver el efecto de la variación de la resistencia de colector sobre el punto de funcionamiento del transistor. La resistencia interna es prácticamente nula. el cual con una resistencia RC1 se encuentra en Q1 y con otra resistencia menor (RC2) pasa a ser Q2 Figura 18. Estos elementos pueden ser bien internos al propio dispositivo (Tensiones o corrientes. c.Unidad 7. El punto de trabajo de un transistor en un circuito variará cuando cambie alguno de los elementos de los que depende. como por ejemplo variaciones en las resistencias. Punto P2. Punto P3. la tensión por la resistencia de colector también será nula. Este es el punto de la máxima conducción del transistor. como puede verse en la figura 17. Al sustituir estos resultados en la fórmula: VCC = VRC + VCE. VCE ≈ 0 V.7 V.2 mA VRC = 6 V IB = 0 IB = 12 μA IC = 0. VBB = 0. Circuito de transistor en carga. De esta forma. especificando una cierta corriente de colector IC y una determinada tensión colector-emisor VCE. por tanto. si aislamos la corriente de colector de la ecuación correspondiente a la recta de carga. R = 10 K Fig. los valores correspondientes a cada punto son: Punto P1 Punto P2 Punto P3 VCE = 12 V VCE = 0 V VCE = 6 V IC = ICEO IC = 1. 19. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 13/27 Siempre está situado en la recta de carga y dentro de alguna curva. se obtiene: La corriente deberá ser: c. Ejemplo 1 Traza la recta de carga de un transistor de β = 100 que forma parte del montaje que se muestra en la siguiente figura 19.6 mA IB = 6 μA La grafica de resultados se puede ver en la siguiente figura 20: . Indica en una gráfica como la de la figura 17 los valores de sus puntos extremos y calcula el punto medio de trabajo. a. Punto P1 El transistor no conduce (resistencia interna infinita). Punto P2 En este punto la resistencia interna es 0 y. La tensión colector-emisor se obtendrá a partir de la recta de carga: VCC = RC x IC + VCE Como en dicho punto lC = ICEO ≈ 0 e IB = 0 RC x IC = 0 Por tanto: VCC = VCE = 12 V b. El Transistor BJT. Datos: VCC = 12 V.Unidad 7. Punto P3 El punto medio de la recta de carga (P3) viene caracterizado por: La corriente de colector será: La corriente de base será: En resumen. prácticamente nulas y despreciables a efectos de cálculos. Así pues. el transistor tiene 3 zonas de funcionamiento: • Zona de saturación (trabaja como circuito cerrado).6. El Transistor BJT.Unidad 7. . Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 14/27 Figura 20. Zonas de funcionamiento de un transistor. Saturación La zona de saturación ocupa el espacio entre la línea de saturación y el eje vertical (IC). ya que deja pasar toda la corriente. • Zona de corte (trabaja como circuito abierto). bloqueado o activo. inferiores a las de destrucción del transistor). 3. que cumplen unas relaciones determinadas dependiendo de la región en la que se encuentre. En función de la zona en donde trabaje el transistor. Valores del ejemplo 1. IC = IE = I máxima En esta zona corresponde a la máxima conducción del transistor. Por el contrario. Figura 21. La caída de tensión entre colector-emisor es despreciable. Por regiones de funcionamiento entendemos valores de corrientes y tensiones en el transistor. las corrientes de colector y de base son máximas (por supuesto. En esta región las tensiones de colector-emisor son muy pequeñas. el transistor en saturación se comporta como un cortocircuito o un interruptor cerrado. diremos que está saturado. • Zona de activa (trabaja como amplificador). Los valores de las intensidades de colector y de base son: VCC IC IC = y la IB ≥ RC β A efectos prácticos. Zonas de funcionamiento de un transistor En función de las tensiones que se apliquen a cada uno de los tres terminales del transistor podemos conseguir que éste entre en una región u otra de funcionamiento. Por lo tanto el transistor está operando en la región de saturación.7 V 0 0. La ganancia de corriente del transistor es βF = 100. IC e IE cuando EB = 15 y 20 V.7 V 0 0. Cuando el transistor se encuentra en corte no circula corriente por sus terminales. Para polarizar el transistor en corte basta con no polarizar en directa la unión base-emisor del mismo. SOLUCIÓN: En este caso la tensión aplicada a la base con respecto al emisor es claramente superior a la aplicada al colector. IC e IE del circuito de la figura 23. los resultados obtenidos muestran que ahora la intensidad luminosa será ahora constante. El Transistor BJT. pese a las variaciones de IB. un transistor esta en corte cuando: IC = IE = 0 La potencia disipada en este caso también es pequeña debido a las corrientes extremadamente bajas. ya que no deja pasar corriente.19 mA 0. diremos que el transistor está en corte cuando se cumple la condición: IE = 0 ó IE < 0. Es decir. (Esta última condición indica que la corriente por el emisor lleva sentido contrario al que llevaría en funcionamiento normal). A efectos de cálculo. un transistor en bloqueo se comporta como un circuito abierto. VBC y VCE así como las corrientes I15/27 B.7 V Tabla resultados ejemplo 2. puesto que la tensión VCE es ahora constante. y el dispositivo se comporta ahora como un interruptor cerrado. luego se ha perdido la capacidad de regular. es decir. basta con que VBE = 0 EJEMPLO 3: Calcular las tensiones VBE. La corriente IC se mantiene constante en 10 mA. . Toda la tensión de alimentación cae entre sus extremos de colector y emisor.7 V EB = 7 V 193 A 10 mA 10. VBC y VCE así como las corrientes IB. La corriente de colector es igual a la de fugas (ICEO) y la de base es nula. Por lo tanto. cuando EB = 0 V. Nótese además que en ambos casos se cumple que IC es menor que el producto FIB. Circuito ejemplo 2.Unidad 7. Sustituyendo el modelo correspondiente en el circuito original se tiene que: Figura 22. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página EJEMPLO 2: En el circuito de la figura 22 calcular VBE. En la tabla siguiente se presentan los resultados numéricos para los casos indicados en el enunciado del problema: IB IC IE VBE VCE VBC EB = 5 V 143 A 10 mA 10.14 mA 0. En el caso en el que RC sea una bombilla. Corte La zona de bloqueo o corte se sitúa entre la curva de ICEO (IB ≈ 0) y el eje de abscisas (VCE). En esta zona la tensión de colector-emisor es prácticamente igual a la de alimentación (VCC). corriente de colector y de base pueden ser muy variados. Existen corrientes en todos sus terminales y se cumple que la tensión de alimentación se reparte entre la resistencia de carga y la unión colector-emisor. por tanto. El Transistor BJT. es decir: VBE = 0 x IB = 0 x IC = 0 x IE = 0 VCE = EC – RC x IC = 10 V VBC = VBE .7) a la base se polariza la unión BE en directa. con lo que se verifica aproximadamente que: VBE = 0. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 16/27 Figura 23: Circuito del ejemplo 3. SOLUCIÓN ejemplo 4: Al aplicar una diferencia de potencial positiva (> 0. Puesto que la diferencia de potencial entre los extremos del generador es nula. el punto de trabajo puede ocupar muchas posiciones y. IC e IE cuando EB = 5 V y cuando EB = 7 V. y a efectos de cálculo. La ganancia de corriente del transistor es βF = 100. 3) La corriente de colector es proporcional a la corriente de base. Además. se considera que se verifica lo siguiente: VBE = VΥ IC = β x IB La operación en región activa normal. si EB. por lo que el transistor está en corte. ejemplo 3: La base del transistor está conectada a la fuente a través de una resistencia RB. por lo tanto. la tensión de colector será superior a la de la base. EJEMPLO 4: En el circuito de la figura 23.Unidad 7.10 = . VBC y VCE así como las corrientes IB. La potencia disipada en el transistor depende del valor de la corriente de colector y de la tensión colector-emisor. En esta zona. los valores de tensión colector-emisor. se da cuando la unión BE se polariza en directa y la BC en inversa. El valor de estos voltajes dependerá de la situación del punto de trabajo (Q). las condiciones necesarias para la operación en RAN. no puede polarizarse la unión BE en directa. con lo que la unión BC estará polarizada en inversa. Se dan.VCE = 0 . Los tres puntos característicos de esta región de operación son: 1) Corriente de colector no nula: conducción a través de la unión BC pese a que está polarizada en inversa. 7 V IC = βF x IB Estas dos ecuaciones pueden introducirse en el circuito empleando el modelo equivalente: . La región activa es la normal de funcionamiento del transistor. 2) La corriente de base es muy inferior a la de colector. es inferior a la de la fuente conectada al colector. calcular VBE.10 V Activa La zona activa comprende todo el espacio entre las dos regiones de bloqueo y saturación. SOLUCIÓN. En general. Esta región es la mas importante si lo que se desea es utilizar el transistor como un amplificador. en ocasiones se realiza la aproximación IC = IE. lo que significa que la polarización de la unión BC es inversa. • Una variación de corriente en la base de tan sólo 20 A provoca una variación en la tensión VCE de 2 V. Análisis del transistor en región activa normal.RC x IC.Unidad 7. Este es el principio de la amplificación analógica de señales. puesto que IC es directamente proporcional a EB. • La corriente IE tiene un valor muy cercano al de IC. al aumentar el término negativo disminuye el valor de la resta.343 mA 0. Como VCE = EC .3 mA 4. Por ello.7 V 3. Los resultados obtenidos en el ejemplo 4 sugieren los siguientes comentarios: • La tensión VBC obtenida en ambos casos es negativa.3 mA 6. El análisis del circuito permite añadir dos ecuaciones nuevas para el cálculo de IB.7 V -5V EB = 7 V 63 A 6. En la región activa normal.7 V 5. Ahora nos centremos en la evolución de VCE. IC y VCE: EB = RB x IB + VBE EC = RC x IC + VCE De la primera expresión se obtiene IB: Teniendo en cuenta que: IC = βF x IB Finalmente: En la tabla siguiente se adjuntan los resultados numéricos de los dos casos requeridos en el enunciado: IB IC IE VBE VCE VBC EB = 5 V 43 A 4.363 mA 0. En la práctica. Como además la corriente de la base es positiva queda comprobado que el transistor está operando en RAN.7 V -3V Tabla resultados ejemplo 4. a medida que aumenta EB disminuye VCE. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 17/27 Figura 24. Cuando el transistor está en corte VCE = 0 V. El Transistor BJT. Este resultado es lógico. sería difícil de detectar la diferencia entre ambas mediante aparatos de medida convencionales. Gráficamente puede representarse este hecho como en la figura 25: . En resumen: Cuando el transistor está en bloqueo o saturación. se dice que trabaja en conmutación y cuando está en activa. en el caso C la intensidad de la luz será mayor que en el B. puesto que la tensión aplicada es mayor. Si RC fuera una bombilla. Evidentemente. muestra la evolución global de IC con respecto a EB. donde se puede apreciar el paso del transistor por las tres regiones de operación.7v ≈ 0. en el caso A estaría apagada. ya que el comportamiento entre C y E es similar al de un potenciómetro: modificando la señal de control convenientemente podemos variar la tensión de alimentación de la bombilla entre 0 y 10 V. Gráfica EB frente a IC.7. Aquí se pone de manifiesto claramente el funcionamiento del transistor como resistencia variable. El Transistor BJT. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 18/27 Figura 25.Unidad 7. el transistor actúa como amplificador o regulador. Evolución de las tensiones y corrientes en el ejemplo 4. como cualquier dispositivo en cuya estructura existan uniones PN polariza- das. tiene unas limitaciones físicas de funcionamiento debidas a los fenómenos de avalancha que se pueden producir al aplicar tensiones elevadas a las uniones. En la siguiente tabla se recoge un resumen de las características principales de las tres zonas de funcionamiento del transistor con montaje en emisor común. 3.8v < 0. Figura 26. Si se aplica tensión inversa elevada a las uniones PN del transistor puede ocurrir que alguna entre en . Otros aspectos del funcionamiento del BJT Fenómenos de avalancha y perfo- ración El transistor bipolar. Concretamente en un transistor bi- polar se puede producir la destrucción del dispositivo mediante dos mecanismos de ruptura diferen- tes: ◊ Ruptura por entrar en avalancha alguna de las uniones. mientras que en los casos B y C proporcionaría luz. A modo de recapitulación. la siguiente figura 26. Saturación Corte Activa VCE ≈0 ≈ VCC Variable VRC ≈ VCC ≈0 Variable IC Máxima = ICEO ≈ 0 Variable IB Variable =0 Variable VBE ≈ 0. Características de las zonas de funcionamiento de un transistor.7v Tabla. éstas varían según el tipo de transistor. VCB) y es atravesado por varias corrientes (IC. y. Figura 27. Los fabricantes incluyen en los manuales los valores de potencia máxima disipa- ble (PTOTAL). pero como estos no se comportan todos de igual manera. Perforación de base Consideraciones sobre potencia Otro motivo por el que se puede destruir un transistor bipolar es la potencia máxima que es ca- paz de disipar. de la temperatura ambiente. La unión base-emisor es especialmente sensible a la aplicación de tensiones 19/27 ele- vadas debido a su alto dopaje. 4. CURVAS CARACTERÍSTICAS Las curvas describen el comportamiento de los transistores. ◊ Ruptura por perforación de base. Figura 28. obteniendo la hipérbola de máxima disipación del dispositivo.Unidad 7. Puede ocurrir que las tensiones aplicadas sean tan grandes que desaparezca completamente la anchura de la base del transistor (es decir. es decir: P = VCE x IC El producto de la corriente de colector por la tensión colector-emisor indica la potencia disipada por el dispositivo. también se produce una disipación de po- tencia. observamos el fenómeno de per- foración de base. concretamente entre las uniones de emisor y colector. En general se puede hablar de potencia en régimen continuo y potencia en régimen alterno. La potencia máxima que puede disipar un transistor se puede representar en unos ejes de coor- denadas. o de polarización del transistor bipolar. La potencia disipada por cualquier componente viene dada por la ecuación: P=VxI A un transistor en funcionamiento normal se le aplican diversas tensiones (VCE. La potencia disipada en sus uniones se expresa como: PBE = VBE x IE (en la unión emisor) PBC = VCE x IC (en la unión colector) En el caso particular de un transistor bipolar. El Transistor BJT. son muy semejantes en la forma. En la figura 27. . VBE. En el apartado anterior se ha habla- do de la disminución de la anchura de la base debido a la tensión inversa aplicada a la unión colector-base. En este cuaderno sólo se considerará el régimen continuo. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página avalancha. Este caso se de- nomina perforación de la base. en función del tipo de transistor (de su fabricación. Por lo tanto.Curva de potencia máxima disipable en un transistor. si bien difieren de un tipo a otro. IB e IE). caracte- rísticas y encapsulado). consideramos que la potencia que disipa viene dada por la corriente de colector multiplicada por la tensión que colector-emisor. y se produce la destrucción del transistor al circular una co- rriente muy elevada entre emisor y colector. que WB = 0). mínimo y típico de las características más 20/27 importantes. y puede aplicarse todo lo dicho cuando se estudió aquél. El Transistor BJT. Característica IB-VBE. Por lo tanto. el valor que resultare más desfavorable a fin de asegurarnos que el funcionamiento estará dentro de lo estipulado. en la RAN la corriente de colector depende exclusivamente de la de base.I B (Entrada) La función que asocia la VBE con IB es la característica de un diodo. Las curvas características más empleadas en la práctica son las que relacionan VBE con IB y VCE con IC e IB. Aplicando las leyes básicas de resolución de circuitos pueden presentarse dos ecuaciones: IB + IC +IE = 0 VBE = VCE + VBC Por ello. a través de la relación IC = βF x IB.2. Hasta aquí se presenta la característica ideal. para VCE = 0.IC debería ser la siguiente: Figura 30. Característica V BE . Al ser el transistor bipolar un dispositivo triterminal son necesarios seis parámetros para determinar el estado eléctrico del mismo: tres tensiones y tres corrientes. en los cálculos. Idealmente. no se dibujan más que unos valores de IB para no emborronar el gráfico. 4. 4. los parámetros independientes se reducen a cuatro. Característica V CE . La región de corte está representada por el eje de abscisas. luego esta región queda representada por el eje de ordenadas. En un circuito determinado y bajo la acción de unas excitaciones especificas. La curva representada en la figura 29 sigue la expresión: Figura 29. estas curvas son facilitadas por los fabricantes. pero como era de esperar. Con frecuencia. en el plano VCE -IC. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página También es importante conocer los valores máximo. la corriente de colector también debe ser nula. la realidad es un poco más compleja (Figura 31): . la característica VCE .3. para poder emplear.I C (Salida) Según lo explicado hasta ahora.Unidad 7. existirán unos valores de estos cuatro parámetros que caracterizan el estado del transistor. Característica VCE -IC ideal. Por contra. la representación estará formada por rectas horizontales (independientes de VCE) para los diversos valores de IB (en este caso se ha representado el ejemplo para (βF =100). Para IB = 0. Dicho cuarteto se denomina punto de operación (Q). Evidentemente. el transistor entra en saturación. 2. Este primer circuito tiene dos inconvenientes: • Por un lado que el transistor nunca se podría polarizar en saturación. Típicamente se suele considerar una tensión de saturación comprendida entre 0.real. Se ha de conseguir que sus tensiones y corrientes cumplan las condiciones de estar en activa: VBE = 0. 5. pues no se puede conseguir que VCE = 0. Vemos que en este caso la tensión colector-emisor depende directa- mente de la corriente de base (VCE = VCC – β x IB x RC). En este apartado se abordará la polarización del transistor mediante una red de resisten- cias. POLARIZACION DE UN TRANSISTOR Para conseguir que el punto de trabajo de un transistor se situé en un determinado lugar de la recta de carga.Unidad 7.3 V.2 V siendo VBE = 0. Una primera opción sería usar un circuito como el de la figura 32.7 V. en saturación o en corte. 5.VBE) / R. Las diferencias son claras: • En la RAN la corriente de colector no es totalmente independiente de la tensión colector-emisor. cambiando las tensiones y componentes del circuito en el que se engloba. y en colector-emisor tendremos: VCE = VCC > VCESAT.VBE) / RB). y dicha corriente se fija actuando sobre la re- sistencia de base RB (IB = (VCC .7 V. Podemos ver cómo conseguimos polari- zar la unión base-emisor mediante una resistencia (R) conectada a alimentación. Polarización de un transistor bipolar en zona activa. VCE > 0. Figura 32. se utiliza unos circuitos denominados de polarización. sino que hay una transición creciente. Para valores altos de la corriente cobra importancia la resistencia interna del transistor.1 V y 0. . • La región de saturación no aparece bruscamente para VCE = 0. El Transistor BJT. Característica VCE -IC . • Por otro lado la excesiva disipación. Polarización por resistencia de base Un circuito con el que se puede conseguir polarizar al transistor en las tres regiones de funciona- miento es el de la figura 33. Polarizar un transistor implica conseguir que las corrientes y tensiones continuas que aparecen en el mismo queden fijadas a unos valores previamente decididos. Supongamos que se quiere polarizar un transistor bipolar en zona activa.2 V. Por la base del tran- sistor circulará una corriente igual a (VCC . Es posible polarizar el transistor en zona activa. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 21/27 Figura 31. tenemos: Podemos observar cómo este circuito no estabiliza eficazmente frente a variaciones de la β del transistor. El Transistor BJT. para que un transistor con una β mínima de 40 trabaje en la zona de saturación. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 22/27 Figura 33. 7 • En el caso del transistor de β = 40. EJEMPLO 5 Si en el circuito de la figura 33 la resistencia de base es de 100 K y la de colector 3K3 y el transistor tiene una β = 100. Circuito polarización de base. En la zona de saturación deberá cumplir que la VCE = 0. ¿qué le ocurre a la intensidad de colector? Supongamos que la tensión de alimentación es de 10 V. Los valores de las resistencias vienen dados a partir de las siguientes expresiones: Despejando adecuadamente obtenemos: VCC = RC x IC + VCE Los valores de las corrientes de colector y base y de la tensión colector-emisor dependen del punto de trabajo (VCEQ. ción. 7 V I0 = 103 x IC + 0. tenemos: VCC = RB x IB + 0. no siendo aconsejable su uso en transistores a los que se desea trabajen en la zona activa. ICQ) Este tipo de polarización se utiliza en circuitos que trabajan en conmutación. de deduce que: VCC = VRC = RC x IC = 12 V Si despejamos la RC: Al despejar la R3 de la ecua. obtenemos: . pues la lC ha variado considerablemente de valor. si se alimenta a 12 V y circula una corriente de colector de 6 mA. por lo tanto de la ecuación: VCC = RC x IC + VCE. EJEMPLO 6 Calcula el valor que deben tener las resistencias del circuito de la figura 33. ¿cuál es la intensidad de colector? Si cambiamos el transistor por otro que tiene una β = 40. lBQ. • En el caso del transistor de β = 100.Unidad 7. 5.7 y 1 V. por consiguien- te. alimentado a 15 V. Polarización por división de tensión En este circuito se cumple que: VB = VBE + VRE Si despejamos la tensión entre base y emisor: VBE = VB . denominada polarización por división de tensión. Estos montajes son los más empleados por su gran estabilidad. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página Esta resistencia se puede redondear hacia abajo. pues: Las resistencias de base se calculan a partir de las siguientes expresiones: El valor de RE pasa a ser: En la práctica la tensión en la resistencia de emisor se fija entre 0. Este tipo de polariza- ción es uno de los más idóneos y el mejor para trabajar en la zona activa del transistor. la VBE tiene que disminuir. En caso podríamos escoger 75 KΩ. como por ejemplo la que aparece en la figura 34. la corriente de base decrece. ¿qué valor deben tener ras resistencias de polarización para que trabaje en el punto central de la recta de carga con una IC de 5 mA? En este circuito se debe cumplir que. Polarización por divisor de tensión en la base Cuando se pretende que la polarización sea estable (es decir. además del aumento de la corriente de colector y de la tensión en la resistencia RC. El Transistor BJT. lo cual le da el nombre a la configuración. que no varíe con factores exter- nos). también la conductividad del transistor y. para asegurar que la corriente de base sea23/27 más alta de la calculada y el transistor esté en saturación. que fijan la tensión en base. Por tanto. Las resistencias R1 y R2 forman un divisor de tensión. polarizado con divisor de tensión con resistencia de emisor. De este modo se compensa su aumento inicial.3. también crece el voltaje en la RE. Además podemos observar cómo la lC es independiente de la β. la corriente de colector. VCC = VRC + VCE + VRE . Figura 34. Como la VB es constante y la caída tensión en la resistencia de emisor ha subido. El motivo es conseguir un equilibrio entre la regulación y las pérdidas en amplificación.Unidad 7. EJEMPLO 7 En un transistor BD137 (β ≥ 40). se usan redes de polarización más complejas.VRE Si la β es mayor que la estimada. una variación 3:1 en la ganancia de corriente produce gran variación en la corriente de colector.5 V – 1 V = 6.5. En los diseños típicos.VRE = 15 V – 7. A medida que se disminuye la resistencia de base. Sin embargo.4. hay que tener en cuenta que por la superior circula 10 veces la corriente de base.9 mA βcc = 300 9. 14. y. El Transistor BJT. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página Como el punto de trabajo debe estar en el centro: 24/27 Si fijamos la 1 V: VRC = VCC . La RE se calcula a partir de: 5. Para el cálculo de las resistencias de base. y su recta de carga para continua con los puntos de trabajo para dos ganancias de corriente distintas. No obstante. Polarización por realimentación de emisor 5. Polarización por realimentación de colector La polarización con realimentación de colector ofrece una variable sobre la polarización con realimentación de emisor: el transistor se puede saturar.VCE .Unidad 7.25 mA VCE + 15 V Figura 35. nunca puede llegar a la saturación aunque la resistencia de base se haga muy pequeña. por la inferior.5 V VRC = RC x IC Se despeja la RC y se obtiene: Como se sabe. 9 veces. Por ejemplo la figura 35. . el BD 137 tiene una β mínima de 40. lo que sucede es que la polarización con realimentación de emisor es casi tan sensible a los cambios en “βCC“como la polarización en base. el circuito de trabajo se desplaza hacia el punto de saturación sobre la realimentación de carga para continua. Polarización por realimentación de emisor La finalidad de la polarización con realimentación de emisor es anular las variaciones de “βCC“ello equivale a que RE sea muco mayor que "RB / βCC”. en los circuitos prácticos "RE" no puede ser lo suficientemente grande para anular los efectos de “βCC“sin que provoque la saturación del transistor.33 mA βcc = 100 3. muestra un circuito con realimentación de emisor. Como se pede ver. ... Para saber la configuración de patitas es necesario a veces recurrir a los manuales de equivalencias. TO-213.).base . por lo que es necesario a veces recurrir a los manuales de equivalencias para obtener estos datos. Como se puede ver en dicha figura.Unidad 7. Polarización por realimentación de colector. Se debe utilizar una mica aislante. 6. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 25/27 El punto Q habitualmente se coloca cerca de la parte central de la recta de carga para continua. . son los que poseen una mayor dimensión siendo el encapsulado enteramente metálico. TO-226 . ). esto requiere que: RB = βCC x RC La forma más fácil de comprobarlo es sustituyendo el valor en la ecuación.58 mA 4. así nos encontramos con que los transistores de pequeña señal tienen un encapsulado de plástico. para efectos de disipación de calor. los de gran potencia. Tiene a su favor la simplicidad y una mejor respuesta en frecuencia..) . Esto.colector) no está estandarizado. La asignación de patitas (emisor . TO-218. Aunque el circuito sigue siendo sensible a los cambios experimentados por βCC. se observa un circuito polarizado con realimentación de colector. junto con su recta carga de para continua y los puntos de trabajo para dos ganancias de corrientes diferentes. TO-247.77 mA βCC= 100 VCE 15 V Figura 36. La polarización con realimentación de colector es más eficaz que la polarización con realimentación de emisor. • El TO-39: tiene le mismo aspecto que es TO-92. Se fija al disipador por medio de un tornillo aislado en el centro del transistor. normalmente son los más pequeños ( TO. TO-123. Este cambio da una corriente de colector que es aproximadamente la mitad del valor de saturación. • El TO-126: Se utiliza mucho en aplicaciones de pequeña a mediana potencia. favorece.18. (Ver el gráfico en la parte inferior de la página). Al igual que el anterior tiene una saliente que indica la cercanía del emisor. son algo mayores y tienen en la parte trasera una chapa metálica que sirve para evacuar el calor disipado convenientemente refrigerado mediante radiador (TO-220. Puede o no utilizar disipador dependiendo de la aplicación en se este utilizando. El Transistor BJT. En la carcasa hay un pequeño saliente que indica que la patita más cercana es el emisor. En la figura 36. pero es mas grande. TO-66. el tipo de transistor que es. siendo así muy fácil poder encontrar sus características técnicas en un manual como el ECG o NTE. pero es metálico. TO-39.. pero también tiene la patita del colector pegado a la carcasa. ENCAPSULADO DE LOS TRANSISTORES MÁS POPULARES Los encapsulados en los transistores dependen de la función que realicen y la potencia que disipen. en gran medida. la evacuación del calor a través del mismo y un radiador (TO-3.. Cada transistor tiene impreso en el cuerpo del mismo. una variación 3:1 en la ganancia de corriente produce menos variación en la corriente de colector que la que permite la polarización con realimentación de emisor. IC 15 mA βCC= 300 8. los de mediana potencia. TO-92. En estos manuales también se pueden encontrar transistores de características similares o muy parecidas a los que se los llama "equivalentes" Entre los encapsulados están: (hay más) • El TO-92: Este transistor pequeño es muy utilizado para la amplificación de pequeñas señales. • El TO-18: Es un poco más grande que el encapsulado TO-92. y al igual que el TO-126 debe utilizar una mica aislante si va a utilizar disipador. Encapsulado de algunos transistores. pudiendo verse que sólo tiene dos pines o patitas.Unidad 7. . fijado por un tornillo debidamente aislado. (Ver figura) En el transistor con encapsulado TO-3 el colector esta directamente conectado al cuerpo del mismo (carcasa). Este disipador no tiene un contacto directo con el cuerpo del transistor. TO-18 TO-39 TO-92 TO-126 TO-3P TO-220AB TO-220AC TO-247AC TO-3 SOT-223 Figura 37. pues este estaría conectado directamente con el colector del transistor. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página • 26/27 El TO-220: Se utiliza en aplicaciones en que se deba de disipar potencia algo menor que con el transistor TO-3. al lado izquierdo estará el emisor y la derecha la base. El Transistor BJT. Como se puede ver en el gráfico es de gran tamaño debido a que tiene que disipar bastante calor. • El TO-3: este encapsulado se utiliza en transistores de gran potencia. Para evitar el contacto se pone una mica para que sirva de aislante y a la vez de buen conductor térmico. Estas patitas no están en el centro del transistor sino que ligeramente a un lado y si se pone el transistor como se muestra en la figura. Está fabricado de metal y es muy normal ponerle un "disipador" para liberar la energía que este genera en calor. El disipador de fija al transistor con ayuda de tornillos adecuadamente aislados que se introducen el los orificios que estos tienen. Nota: Aunque este método es muy confiable (99 % de los casos). EJERCICIOS . Al igual que con el diodo. Se ve que los circuitos equivalentes de los transistores bipolares NPN y PNP están compuestos por diodos y se sigue la misma técnica que probar diodos comunes. en el que se puede utilizar lo aprendido al probar diodos. COMO PROBAR UN TRANSISTOR Para probar transistores hay que analizar un circuito equivalente de éste. esto no se cumple. El Transistor BJT. por las características del diodo o el transistor. Para efectos prácticos se sugiere tomarlo como confiable en un 100% 8. si uno de estos "diodos del equivalentes del transistor" no funcionan cono se espera hay que cambiar el transistor. Ver la siguiente figura: Figura 26. Mario Barberà / Valentin Huélamo Página 27/27 7. La prueba se realiza entre el terminal de la base (B) y el terminal E y C.Unidad 7. hay casos en que. Comprobación de un transistor. Los métodos a seguir en el transistor NPN y PNP son opuestos.