UNIDAD PEDAGOGICA PARA EL TECNICO DE ELECTRONICA INDUSTRIAL SEMICONDUCTORES

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE “SENA”

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Compartirlgual 4.0 Internacional.

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s E M ,,- Ir::�c o N D V e T o R E s

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TABLA DE CONTENIDO

SEMICONDUCTORES

I. GEI-."'ERALIDADES, 1

II. EL DIODO, 2

2�1 Teoría, 22.2 Curvas - Tecnología, 3

2.2.1 Curvas del diodo, 3 2.2.2 Tecnología del diodo, 3-a

Ejercicio, 3-c 2.3 El diodo como rectificador, 4

2.3.1 Media Onda, 4 2.3.2 Ondi completa, 6

2.3.3 2.3.4 2.3.5

2.3.2.1 Con dos diodos, 6 Ejercicio, 7

Red de filtro, 8 Formas de reses de filtro, 9 Condensadores de filtro, 10 Ejercicio, 11 Ejercicio, 12

2.4 El diodo zener, 13 2.4.1 Teoría, 13 2.4.2 Ejemplo de cálculo, 13

III. EL TRANSISTOR, 15

3.1 El efecto transistor, 15 3.2 Paralelo. Transistor - Triodo, 18 3.3 Curvas características, 20 3.4 Polarización, 21

3.4.1 Con dos baterías, 21 3.4.2 Con una batería, 21

3.4.2.1 Por una resistencia de base, 21 3.4.2.2 Por puente diVisor, 21 3.4.2.3 Por una resistencia de colector, 22 3.4.2.4 Con resistencia de emisor, 22

3.5 }\m.ción ampliación, 23 3.5.1 Amplificador de tensión, 23

3.5.111 Generalidades, 23 3.5.1.2 Línea de carga - Clase de :funcionamiento, 24 3.5.1.3 Cálculos sobre la amplificación en EC, 25

3.5.2 .Amplificación de potencia, 26 3.5.2.l Inversor de fase, 26 3.5.2.2 Push Pu.11, 27 3.5.2.3 Amplificador de simetría complementaria, 28

3.6 Realimentación negativa, 29 3.6.l Realimentación negativa serie de corriente, 29 3.6.2 Realimentación negativa paralela de tensión, 31 3.6.3 Realimentación sobre varias etapas, 33

3.7 Los tres montajes básicos, 34 3.7.1 Conexiones de los transistores, 34 3.7.2 Caracterí:ticas de loe montajes, 35

3.8 Precauciones, 36 3.a.1 TecnologÍa, 363.a.2 Precauciones en el manejo de transistores, 373.s.3 Comprobación, 38

3.9 Neutralización, 39 Ejervicio, 40

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I - G E N E R A LID A D E S

CONDUCTORES

SEMICONDUCTORES

AISLADORES

SON SEMICONDUCTORES:

Germanio Sil ido Estaño

Uno de los primeros diopositivos em­pleados en radio, como semiconductor, fue: el cristal de galena. Este const:tuye un ejemplo aproximado de semiconductor.

Son igualmente semiconductores el recti­ficador de óxido de cobre, el de selenio y el de germanio.

Todos 'estos materiales, bajcVcie.rtas cir­cunstancias, tienen las mismas caracterí!' ticas de -los conductores; y bajo otras cir­. cunstancias, las de los aisl�_�ores.

I .

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II - EL DIODO . :.� . '

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Esta pr_�pi:e'ci�ó: .es debida a la yuxt�r:,osición ,q�dos elen;w:ntps conductores particulares. .

2

(-e) Uno de ellos tiene bastantes electrones l}bfe_s.!es del tipo N : negativo); el otro tiene bastantes

_¡, h:uesos. (¿-e) , ,o �ejor dicho, no tiene casi ningún .·. eleé�rón libr_�: {is del tipo P: positivo).

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es ie;ual a

Al prin.Gipio si� la yuxtaposición los electrones de la regio� N so� atraídos por los huecos de la re­gión J:.�. hasta que se crea una estabilidad. Enton­ces, '�_E�rc� ge la yuxtaposición quedan cargas fijas posiHv'ás e- en la región N y cargas fijas negati­vas 0 en la región P.

Estas cargas de signos contrarios forman un campo electrostático, o Barrera de Potencial (<'-E).

Cuando se polariza este acoplamiento, con un más (+) en la región P y con un menos (-) en la región N, el campo electrostático E se anula y el semi­conductor ya está conduciendo.

Si, por el contrario, la polarización se produce con un menos(-) en la región P y con un más (+)

.en la región N, el campo electrostático aumenta y el semiconductor tiene una gran resistencia, o mejor dicho, está como abierto.

Esta yuxtaposición de un cristal P y de un cristal N se llama : el DIODO •

3

2. 2 - Curvas - Tecnología :

" · · 2. 2.1- Curvas del Díodo:

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a) b) c)

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·:,Polarizacióndirecta

(un © en la región P)

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Polari�ación indi�

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0.2v (Ge) o o.7v (si)

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EJERCICIO

Obtención de las Curvas

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OA85

Hacer las conexiones que indica la figura adjunta . Ajustar el voltímetro de tal manera que la lectura sea cero. Conectar luego el díodo OA85. Hacer girar "lentamente" el potenciómetro R y•aumentaP la tensión a intervalos de O. 1 voltios. Trazar sobré un papel milimetrado las lecturas correspondientes al miliamperímetro (eje vertical) y voltímetro (eje horizontal) y unir los puntos.

Emplee un voltímetrQ E.3ensible (3, V).

2. 2. 2- Tecnología del Díodo :

Rectificador de silicio (falicón) •

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3 - a

Algunos .,equipos qiodernos, .er�J>lean rectificadores--ct·éstltcio caracterizados por su alta eficiencia.

La Fig. 1 ilustra rectificadores de silicio para alta y baja potencia.

El rectificador de silicio constituye una juntura formada por dos masas de

•.. -·-·-· "411!·" . ..... ,-.

ese semiconductor, una mayor que la otra.

La figura 2 i��-�JF-A:JA- estructura inter­na de un rectificador de silicio.

El silicio también es un conductor uni­direccional, de ahí que se pueda em­plear como rectificador.

El rectificador de silicio tiene más o .: . .

menos las mismas características del rectificador de selenio. Sin embargo, los rectificadores de silicio se prefie­ren cuando se necesita suministrar corrientes o manejar pot encías mucho mayores que las que rectifican los díodos de selenio.

Un rectificador de silicio puede ser conectado en serie para rectificar me­dio ciclo o bien, un par de estos rec­tificadores pueden rectificar onda com­pleta.

Recuérdes,� que los llamados rectifi­cadores secos necesitan llevar una re­sistencia en serie;, como medio de pro­tección. Esta resistencia impedirá que pase una ,corriente muy grande cuando se aplica la polarización en seE tido de conducción. El valqr,d� esta res_istencia se encuen­tra dividiendo la tensión aplicada, entre la corriente máxima que puede drenar el díodo en conducción. La fig. 3 ilustra la manera de conectar

· ·· un silicón como· rectificador de mediaoncla, ! . .

No olvide la resistencia de protección del silicón

Rectificador de selenio.

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3-b

El empleo de rectificadores de selenio es muy frecuente en radio y televisión. Como elrectificador de válvula de vacíqel de selenio solo permite el paso de la corriente en un sentido. La Fig. 1 ilustra la comparación entre el díodogaseoso y el diodo de selenio.

La unidad consta de varias celdas co­nectadas en serie. Cada celda se com­pone de : una capa de aluminio circularo rectangular que se halla en íntimo contacto con una capa de selenio. En contacto con el selenio hay una gruesacubierta de aleación metálica. Un tor­nillo oprime el conjunto y quedan en los extremos los conectores.

La Fig. 2 ilustra lo dicho anterior­mente.

Observar que el rectificador de sele­nio, como todos les llamados rectüica­dores secos, no requiere alimentación de filamentos, cualidad que lo hace muyempleado en fuentes de alimentación para radios y televisores. Cada celda rectificadora resistirá unos cuantos voltios a través de sus terminales. A11rupando varias celdasen serie es posible logra.i:: que el vol­taje disponible en los conectores se aumente (fig. 3) •

Si se desea más intensidad, bastará agrupar en paralelo varias series de elementos que permitan el paso de lacorriente deseada (fig. 4).

Las aletas metálicas que acompañan elrectificador constituyen radiadores de calor.

EL SELENIO EN COMBUSTIONPRODUCE UN GAS TOXICO PELIGROSISIMO. CUIDADO ! '.

Desarme un rectificador de selenio y examine sus partes.

COMPROBACION RAPIDA DE UN .��C.TIFICADOR DE

SELENIO- ·-· - -

a) Unir las puntas del ohmímetro y llevar la aguja a� con elbotón de ajuste.

��- c

b) Llevar las puntas del voltímetro a las paticas del rectificador deselenio.

c) Invertir luego la posición de las puntas.

d) Si la lectura en un sentido es 10 o_más veces mayor que la lecturaen el otro sentido, el rectificador de selenio está en buenas condi­ciones.

EL punto rojo· en·los rectificadores metálicos identifica el punto +

4

2. 3 - El Dícido como Rectificador: CasTsiempre el d{9dq_e$ empleadocomo rectificador, es decir que sirve para rectificar una tensión alterna, obteniendo así una tensión unidireccio nal.

Condensadore5

00

ov //! I

2. 3. 1 - Media Onda

Efectivamente, según la figura dada, vemos que durante las alternas 1, o positivas, el ánodo del díodo es posi­tivo con relación a su cátodo -t> el díodo conduce • Por el contrario, du­rante las alternas 2 o negativas, el ánodo es negativo con relación a su cátodo --1> el díodo está bloqueado, y la tensión inversa máxima que en­cue�tra el díod() es igual a la tensión máxüpa de la señal.

Es decir que, estando el díodo caracterizado por su corriente directa máxima y su tensión in veroa máxima, esta última deberá ser mayo-;: que la tensión máxima de la señal.

Red de Filtro.

La corriente que entrega un rectificador necesariamente es de forma pulsante. Es necesario pU�s-eriiparejar esta sali­da para que tanto la intensidad como la tensión permanezcan 'invariables.

De esta función se encarga la sección de filtro,

La sección de filtro la componen conden•- 'sadores en combinación con choques

-

o resistencias (fig. 1) .

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La corriente a la salida del rectificador es pulsante.

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Tenslv1' tlt Cü'JO./ de! ccnd�n ,,.;,Jof

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• 1 . • \ 1

5

Los condensadores son, comúnmente, de gran capacidad y tienen valores que van desde unos 4 p F hasta 200 � F.

Los condensadores se conectan en pa­ralelo, y en la red de filtro más emple­ada en los equipos menores de elec­trónica, un condensador de filtro se co necta inmediatamente a la salida del -rectificador y otro después del choque de filtro. .., ..... ,

.• .' ', ' ,· ' • ' . ¡ :

Los reactores ae f�ltro (chopies) se conectan en serie y pueden quedar i'ns­talados. en la línea de B + o en la de B-

Si a la salida del rectificador conec-1 � ·, · rJ / tamos una resistencia de carga, fluirá ,a ,�,H,,on e .

( . ) . ; . . cct>J# (} sodK por ella una corr1ent.e ·J:>Ulsante f1g. 2 • r ·¡

,..<!1}/Y!it)/'Ye 0/

· , i '; ', dtscottí# Si conectamos un condensador en para-. . 1 . / �'-1· ' � "'lelo con la carga, el condensador,se

carga éñTos momentos en ,que el �.íodo co�duce ;Y se desca:rga c9?ndo el_ díododeja de, �qnducir (fig •. 3r_

,1 · t¡,1

'Ante la presen�ia del condensador, el rectificador ya no conduce durante toda la alternancia. Como �Lcotidensador ha quedado cargado, . el díodo deber-ffe. neutralizar ei voltaje del condensaq6r y no conducirá hasta que esté"yoltaje no �sea superado. La figura-A ·Ilustra

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jl_-._1:,,_,·_.._._.·ia'-L.11· ::.!jJ¡_i_,_·· --..,!j�· �··�¡�'·-: -- lo dicho anteriormente en tos pasos a, b.

El díodo deberá tener, por lo menos, una tensión inversa igual a 2 x la tensión máxima de entrada.

La corriente a la salida del rectificador es pulsante.

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6

2. 3. 2 - Onda Completa.

Para mejorar la forma de la tensión de salida, podemos hacer una recti­ficación DE ONDA COMPLETA. Es . decir, en este caso rectificélmos las·dos al ternas.

· •·· ·...

•::. ":\. .... .";.. (\. '.

,-'e ·.2 . 1_3,., 2.,.1,, - �º? dos díodos :

Ve111.tajas_;_·/� tensión inversa del- - - - -dÍ<\>do es igual a dos ve.-::

' ces.la tensión máxima de Ve. · · ·'' ,, ·-,,_:?La corriente de cada

díodo es igual a la mi tad de la co­:--:�: rriente media de salida .... ·vi, v¡

- La frec1;1encia.'de ondu-la.�

(

ión e's el dpble dela frecuencia'··<� ; -�

:

de V.e. -.i

D�s�'Pta� : Hay que tener un trans. formador con punto medio.

2. 3. 2. 2 - Rectificación con puente :

Aquí hay 4 díodos, pero a pes.a,r de< ese gasto. suplementario, tenemos dos ventajas sobre la rectificación con dos díodos :

! i .· .· ·. /��A�t;.: - :-i - -.

• no se·;�ceslta un' ff.a.nsformatl�f."" con purito medio

• y la tensión inversa de cada díodoes igual solamente a Ve max,puesto que, para cada alterna, en­contramos dos díodos en serie.

Vs 5al,·cfo con conden5o dor

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7

�JERCICIO

MONTAR UN PUENTE RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

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' ' · - - � ;.:_·· /-�:r �-::-;\ � ... ·J; ·;·::,¡fl' .

' .• ' ! '

. . :

A {1-ridic�r con flechas· la dir·��ción de la corriente.

E) Aplicar un osciloscopio antesd�l p1.1ent_e {puntos D y B) y d�s· pués' 9.ir,ipuep.te (en la carga)_� -

C) La rectificación obtenida es de_--,�wg,k·�J.i;n�

¡\�,ta o de medi�'6p;9a ?

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Tenga en cuenta la polaridad de los díodos.

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LOS CHOQUES SE CALCULAN -'SEGUN EL VALOR DE SU íN­DUCTANCIA, SU RESISTENCIA A LA CORRIENTE CONTINUA Y EL 1\/f AXIMO TOLERA BLE DE CORRIENTE.

8

�. 3. 3 - Red de FiltrO\.

�i se conecta en serie, después del condensador de filtro, un choque con ��cl�o de hierro dulce, se produce un efecto de reforzamiento de la acción de filtraje del condensador, por el hecho de que la bobina del choque se opone al paso de la corriente variable y en cambio permite que circule la corrien te de descarga del condensador de fil­tro que es menos variable. Se puede completar la acción dE! fHtraje del cho­que colocándole enseguida otro conden­sador de filtro en paralelo.

El primer condensador,. aparte de que tiende a �mparejar la tensión eléctrica es el responsable de que la tensión e_!! trega.da por la red de filtro tenga un valor pequeño o grande.

El segundo condensador es directame� te el responsable del filtraje más o m� nos bueno que se realice.

El reactor de filtro o choque tiene a su cargo el filtraje de la intensidad a di­ferencia del condensador el cual filtra tensión. La corriente que pueden con­ducir los choques es muy variable. Ella depende entre otras causas, de su cons­trucción y tamaño.

La figura 2 ilustra algunos choques con las corrientes que conducen.

El choque se instala encima del chasis y casi siempre junto al transformador de red.

LOS CONDENSADORES DE FILTRO DEBEN TENER UN WA RGEN DE SEGURIDAD FARA LA TENSION

Los choques se conectan casi siempre en serie con la línea de B+ .

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2. 3. 4 - Formas de Redes de Filtro.

Fundamentalmente existen las siguien­tes clases de filtros : ... -... ·�··... .. .r

---� ........ :, . 1 º Entrada por condensador 2 º Entrada por choque 3º Entrada por condensador y resis-

tencia.

La figura i ilustra estas clases de fil­tros, que se denominan según la figura que adopten.

Las redes de filtros múltiples o de varias secciones entregan a su salid�.'. · una tensión mejor filtrada. General­mente se usan ·e�-ellas varias tomas a manéra de divisor de tensión. En las diversas salidas se obtienen; tensiones cada vez mejor filtráda·s .. ,

Esto se indica con una o varias cruce­citas según el grado de filtraje (fig. 2).

La red de filtro de entrada por choque trabaja de la siguiente manera : cuando el rectificador hace fluír la corriente por el choque, se crea en él un campo magnético y en los momentos en que la corriente tiende a disminuír, el· ;Cé;!,mpo magnético .del choque auto­ind·hce en él una tensión continua que i.lmpulsa la corriente a través del rec­tificador, y aún cuando el secundario. del transformador no esté aplicando tensión sobre el rectificador, éste se­guirá drenando corriente gracias al impulso del choque (fig. 3).

En filtros de entrada por choque, la tensión de sa,lida es menor_.,.; ¡pero es menos afectada por las,ya,i:;i,aciones de las co'rrientes de consumo.:;,,'

EL FILTRO FOR 'RESISTENCIA ES DE RENDIMIENTO INFERIOR

'

El filtro de entrada a choque posee buena · estabilización de tensión.

flt:l1ROIPa lvElf4Tift:1

Aw,r,n,;,.

1- Tipo de dieléctrico.2- Area de las placas.3- Separación de- las placas.

,:-.r·

Las pérdidas en el dieléctrico están ,.J f" ·;J· 1 11' 1 d , d"d 11 .• _1;1:e· 1n:1\:.las por e angu o e per 1 as •-Este ángulo se expresa con la letragriega ''DELTA'' ( ó ).

... •¡ '

10

2. 3. 5 - Condensadores de Filtro.

Cuando se colocan dos láminas metálicas cerca, separadas por un aislante (dieléc trico) se obtiene un condensador eleme_!! tal. Si este condensador se conecta a una fuente de D. C .. el lado negativo se

· cargará con electrones.

Como la misión de los condensadores enun equipo electrónico es muy variada, laindustria nos ofrece un surtido, qµme.roSO de COndensadoreS Segúh laS

"-V

��Ces).- -dades. · .r

., - ·

Primeramente hay condensadores que sedistinguen por la clase de dieléctricoempleado: AIRE, CRISTAL, BA�UELITA,PAPEL, MICA, CERAMICA, IMPREGNA­CIONES VARIAS y ELECTROLJTICOS(f ig� 1).

Los· condensadores generalmente emple­ados en el filtraje son del tipo ELECTRGLITICO. En estos-condensadores el di­eléctrico lo form,a una pelh:ula muy fina·· de óxido, obtenida· en la superficie de laarmadura (electrodo) de aluminio, por

. . .-·. ··, /. , . procesos qu1m1cos.

La.��gunda ·armadura está constituídapor ei electrofito en contacto con la tirade aluminio(fig. 2). La película de óxidoposee una conductancia unidireccional,la cual obliga, al conectarlo, a observarla polaridad correcta •Para aumentar la capacidad de los con­densadores electrolíticos, se aumenta lasuperficie de las placas empleando lámina de aluminio cqrrugada.Así, es posi--

.· ble obtener valores grandes de capacidad en un espacio reducido.

Entre los "inconvenientes de los condensadores electrolíticos figuran: las v�ria­ciones constantes de capacidad en función del tiempo, d'e' las variaciones de':tem­peratura y de la tensión útil. La resistenc.�.á ·de ·aisla'.niiento suele ser baja,'19 que determina una corriente de fuga del orden dé\O, l rtiA por microfaradio.

····

La temperatura máxima de trabajo de un condensador ele_ctrolítico normal suele ser de 75 ºC ..

E J E R C (C' t O - - - - - - - - - - ·····-· - - - ..

HAGA USO DE UN CONDENSADOR ELECTROLITICO

AVERIADO Y ESTUDIE SU ESTRUCTURA INTERNA

ANOTAR LOS CO!i1POÑENTES :

l.

3.

4.

5.

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La lámina corrugada aumenta la superficie y reduce el tamaño de los condensadores electrolíticos.

11

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TRANSFORMADOR PARA TIMBRE

EJERCICIO

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12

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Es muy interesante poder alimentar eh casa� por :n;!edio de la corriente alterna a través de un eliminador de batefír¡is los aparatos portátiles transistorizados.

. � ..... LISTA DE MATE RIA LES :

Transformador para timbre con salida para 12 V.

4 células rectificadoras en puente,

2 bananas.

1 puente (múltiple).

4 tornillos 1 / 8"

4 arandelas 1 / 811

2 condensadores electrolíticos 100 .�F.

1 resistencia lOJl. 1 W.

l c:líodo germanio 9 a 70

lámina de aluminio 1/16 11

2 metros de cordón de red.

1 toma.

-----4 tuercas 1 / 8 11

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MONTAJE PRACTICO

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¡�;,' -- 1/'

" El díodo OA 70 da regularidad al suministro 11

13

,. 2.4 - El Díodo 7ener E� d�odo Z ener se erµplea sobre topo ,como regulador de tensión.

1-, , ... : .. , ,r ,.:!.·

2.4.1 - Teoría�

-- ------

I NIAi( - - - - - - - . -��:J .

Es.un díodo casi común, pero, se usa .. en su carac­terística inversa. Es decir, que siempre tiene una polarización indirecta (un más (+) en el cátodo y un menos(-) en el ánodo).

En efecto, si trazamos la característica inversa de un díodo, vemos que a partir de una cierta tensión (tensión de zener) el díodo se vuelve conductor y si

. no hay resistencia en .el. circuito para limitar, .i:a co­rriente, el díodo se destruye. La particularidad de este díodo es que cuando�oe; siempre tiene una tensión igual en sus bornes, cual­quiera que sea la corriente. Es decir que un zener está caracterizado por su tensión de funcionamiento (V2) y su corriente máxima o potencia máxima.

Debemos esa propiedad a un fenómeno electrónico, llamado ¡

1avalancha'\:1Cuando la tensión inversa es

muy grande, los electrones de la región N son fuer­temente atraídos hacia la región P, y atraviesan el campo electrostático. El díodo se vuelve conductor; para conservar esa conducción, hay que mantener una corriente mínima (I mini) en el s ::mer.

2. 4. 2 - Ejemplo de Cálculo : Sea . U = 14 v

({;)--I-,..-1 ____ ...._r---.....------

R

• Ru variando entre los valoressiguientes

u

1 ¡

Ru mini : 160 .O.Ru maxi: 400 n

ee-------------� .. __ _i

queremos mantener V constante = 8 V

Halle: ¿ el valor de la resistencia R ? ¿ las características del zener Z -?

\�

-· ( ' -�

l.D

14

Vemos que I = h: + IÜ y sabemos que I debe ser igual, cualquiera que sea ¿_ el valor de Ru.

Calcularnos Iu mini =

V

R maxi = 8 =20 10-3A = 20mA 400

V Iu maxi = ----­H mini =-8- = 50 10'"3A = 50 mA

160

Ya sabemos que Vz = V = 8v , y buscando en el manual semiconductor, encontramos un zener con las siguientes características : Vz = 8 v

' · ,

. ' r,· •

' ' .

lz mini= 5 mA

P max = O, 5 W

Tomamos como valor lz mini = 10 mA por seguridad.

Entonces, :podemos determinar I y por lo tanto lz max.

I = lz. m�;�\} lu maxi = lz maxi -+ lu mini

pues I débe s:érr,- constante. �-

I = lz mini + Iu maxi = 10 mA + 50 mA = 60 mA

9) Iz maxi = I - lu mini = 60 mA - 20 mA = 40 mA

A sí, para cualquier valor de Ru y por lo tanto, para cualquier valor de la corriente lu, tenemos una corriente I constante; ahora podemos calcular R.

u RI + V ={) R=U-V

=

I

R = 14 - 8 100.fl_ -=C> 1 R = 100 .D.

60 10-3 =

Control de la potencia máxima del zener :

P max. = Vz x Izmax = ·8 X' ·40 10-3 A � o. 32 W · 1· ·

Puesto que el zener escogido tierie una potencia de O, 5 W, _iés posible hacer el montaje con él, dado qué' solo se requiere una potencia deº· 32 w.

III - EL TRANSISTOR

p N p- t- + -emisor

--

-t +

-- _Q_QJ_ec to r

E

Ie

--

-t -i----

- -+-•

-

1 base

3. 1 - El Efecto Transistor :

- I·-. ¡

E -----1 -.. ..... ... �

.; .··_' .. ' :·-

.. p

-11

n

-1

Ib t ...-....______._._._· '.t t-p p�

. --=---.¡..-.---+-·---J - + ---� +- -

+- '---'f+ (_j+-= _ ...... - + +- �

-+, +- -

E B

!� E I BI�-. �-+--1 ·---1¡1¡--

15

"Podemos hacer un acoplamiento con tres cristales, por ejemplo P. N. P. Qur es igual, en teoría a un montaje de dos díodos.

l.

El efecto transistor es la facultad de controlar una corriente grande de salida con una pequeña de entrada.

· Cómo obtener el efecto transistor ?

Para obtenerlo, debemos polarizarla primera unión (Emisor - Base)en directo y la segunda (Base - Co­lector) en inverso.

Podemos decir que, en relación con el emisor, la Base es negativa y el Colector, por ejemplo, doblemente negativo • La primera unión conduce porque la base (Región N) es más negéi�i-ya que el emisor (Región P).

La segunda unión no debería conducir porque su Región N (Base) es más po­sitiva que su Región P (colector). Pero la frertc po 1 aridad negativa· (- _ - ) del colector atrae los huecos del emi­sor y una corriente muy grande se establece directamente entre emisor y colector.

Entonces la corriente IE es la suma de las _ corrientes I B _ e Ic .

Símbolo Transistor PNP

base

. l co�ector

�misar,

. _; / : ,; '

Símbolo Transistor NPN

lif p

--iE B

i�

Qmisor

N

e

TRANSSIDR N P N PNP Polarizado con resp. a: EMISOR

BA�E

COLECTOR

E

-

- -1

B

+

'

-

e EIB

++ . i t l

-

+

1+

1 ++¡ +

e

- -' •,'"·

-

...

16

Si hay aumento de la,tens;ión VEff;

es decir si la base se vuelve más ne­gativa, vemos que :

1) la corriente IB aumenta (como pa­ra el caso de -un díodo)

2) la corriente le aumenta también,pues al disminuír el campo elec­trostátieo de la segunda:�nión, loshuecos del emisor estarán másatraídos por la polaridad muy __ ne­gativa del colector.

Mediante la disminución de la tensión V EB, podemos ver una disminución de las corrientes I B e le .

( . � Vimos así que: para toda variación de

la tensión V EB y por lo tanto de la pequeña corrient�. IB, hay una varia­ción de la gran corriente Ic Esto es el efecto transistor.

-�

Hemos tomado ·el ejemplo d� una asociación PNP , pero es posible hacer una NPN ; el cambio de los signos de polarización es la única diferencia.

Transistores PNP y NPN

Los transistores PNP son en realidad complementarios de los NPN y re­quieren para. su funcionamiento ten­siones exactamente opuestas en su polaridad para funcionar como puede verse en el cuadro adjunto.

.J:!;lVl.L 0 UK

' y-,, /e1 �

Y--� BASE �,

COLECTOR COWECTADO A LA CUBiffi. TA

Fig. 1 - a

r - ·--- .. -1 e

Fig. 1 -b

PUHTO g_ ROJO .,

)1

ªW

Fig. 2

ROJO

Fig. 3

/!-' ":;':--¿--,,.{ b\ \" e !, }

��""i:-'-'.-... , .... , •. -·�:�f

17

Identificación de los Contactos

En algunos transistores el colector va conectado a la cubierta exterior (Figura 1) a, b.

En los transistores cuyos terminales se hallan ubicados en el mismo plano, distanciados desigualmente como se ve en la figura 2, la BASE será siem­pre el terminal ubicado en el centro. El más alejado de_ ésta será el Colec­tor y el más próxi:rno el Emisor.

En aquellos transistores cuyos ter­minales forman los vértices de un triángulo equilátero, el COLECTOR viene marcado con un punto rojo en la cubierta del transistor.

Mirando por debajo y siguiendo el sentido contrario a los movimientos de las manecillas del reloj, encon­tramos en su orden el EMISOR y la BASE (Fig. 3).

Otros tienen sus EMISORES marcados por una guía. En estos, mirando por debajo y siguiendo el sentido contrario al movimiento de las manecillas del reloj, encontramos en su orden la BASE y tuego el COLllCTOR.

3. 2 - .

. 1(.

18

Paralelo. Trart�istor - Tríodo:

Col0cto:r

._)l l .

Podemos decir que el Transistor es respecto a los Semiconductores, lo que el Tríodo es respecto a los tubos.

COLECTOR--:> ánodo · (placa)

BASE

EMISOR

--:)� rejilla

-->, cátodo

Pero a pesar de esa sirriilitud de nombres, hay diferencias, de las cuales la más importante es la siguiente :

Sabemos que en el tríodn no hay ninguna corriente de rejilla y por eso la resistencia de entrada es muy grande •

Acabamos de ver que el transistor para su funcionamiento, necesita una corriente de Base y que la re­sistencia de entrada es la de un díodo polarizado en directo.

Para evitar este inconveniente, po­demos escoger otros modos de mon­taje del transistor que veremos más adelante.

19

Ventajas y Desventajas del Transistor

/ ." Algunas VENTAJAS del transistor sobre la válvula electrónica :

a) Físicamente es más pequeño que la mayo­ría de los tubos.

b) No necesita calefacción de cátodo: en vir­tud de esta propiedad el consumo total deenergía es mucho menor. Además generamuy poco calor, cualidad que lo hace aptopara poderse emplear en equipos muycompactos.

TIJ.iO COJ'1PARA00 CON fL TRANS1STO�

TUBO COMPARADO CON EL TRANSISTOR

Rodiotlot del c1Jlor

\ (,·---··· · ·- ·,' '

(:1ZZ72Z?Z/7 7//77-?J

c) La vida útil del transistor (?S marsada­mente larga.

d) Con el transistor no existe efecto micro­fónico.

a) Las propiedades del transistor dependenen buena parte de la temperatura y dadoque la mayoría de los transistores estásujeta a variaciones de temperatura am­biente, el diseño del transistor debe compensar la posible existencia de éstas

-

últimas.

Los transistores que suministran poten­cia suelen ir provistos de una lámina que sirve de radiador. (Fig. 2).

b) Los transistores no permiten tener tanaltas ganancias como las obtenidas enlos tubos, por lo tanto para obtener unaganancia dada se necesitan más transis­tores que tubos.

El transistor 7D3 disipa 1 7 Vatios.

<

3. 3 - Curvas Características :

20

J¡=. C5fe.

.le � f ( 1)/< , ! Vct \ \

\ \

--·· \ \

\ \ \ \

,/·

,' /' I / --

/ ¡ /, " .. // ,,�· ', f' ,. '·'\··\

; '�, /· ---------··-···--· .. "'

,)

-�--

--·------ ... --· --· CD ..... - ------· ___ ., ______

T

___ .-.-.... ___ :!B = I mA,,' .

-- ----Ve é: Jf __ ___.,.,. . ...---

·-- ·-----... ---...__

Cl)-�:-;:f (Ve<)1_: ! :·.

Yot 1 13 =e� fe

- ler. cuadrante, o cuadrante de salida :

es la representación de la corriente de salida le en función de la tensión de salida V CE para cada valor de la corriente I B •

- 2° cuadrante, o cuadrante de transferencia: : representa la corriente de salida Ic . en función de la corriente de entrada

"lB para cada valor de V CE �"

3er. cuadrante, o cuadrante de .entrada :

representa la corriente 113

_ en fun­ción de la tensión de entrada V BEpara cada valor de V CE· Es decirque es la curva de un díodo .

. - -;'4º cuadrante, o cuadrant e de reacción: "representa la tensión VBE en fun­

:ru, ción de la tei:i.sión V CE para cada. va.c�or_de IB •

,n::

J.

3. 4 -

/

··-·-

Polarización :

21

Existen diversos modos de polarizar un transistor, según lo que se desee.

R,c.

3. 4. 1 - Con dos Baterías :

Este es el montaje más sencillo y el más elemental. .Pero tiene la des­ventaja de que necesita dos baterías.

-''- ·'

B.c sirve para limitar la corriente le de salida.

RB sirve para ajustar la corriente I B y, por lo tanto, escoger el punto de funcionamiento.

3. 4. 2 -Con una Eatería :

3. 4. 2. 1 :- Por 1 resistencia de base

Este montaje es muy poco utilizado porque es muy sensible al efecto de temperatura.

Efectivamente, mediante un aumento d� temperatura, IB va a aumenl;lr y por lo tanto también VBE; entonces IB sigue aumentando, la tempera­tura sube, I B aumenta, y así hasta el deterioro del transistor.

3. 4. 2. 2 - Por puente divisor

Con este montaje, el más utilizado, no hay aceleración térmica, porque la tensión VB:É es fijada por la resi� tencia RB2, con la condición de que la cor riente Ip sea igual, por lo me -nos a 10 lB.

l T

1-':

Ipt! ¡RB1

l VE = 1 voltio

l p = lOl b

¡- i1 : Re ' 1 1 '

,, ::.:.,:..:..! -

Escogemos CE de tal manera que:

X 1 Ri::: ,

CE = -- = _.__ para la mas CEW 10

baja frecuencia a ser amplificada.

22

3. 4. 2. 3..: Pót' L resistencia de colector

Fst-e'montaje también se opone a la aceleración de temperatura.

Supongamos un aumento de la tempe­ratura : lb sube,. por lo tanto le sube también; la caída de tensión en Re

aumenta, entonces Ve disminuye y por lo tanto, VB disminuye e , l B tam­bién; vemos que no hay aceleración térmica.

Pero veremos oue este montaje tiene el inconveniente ,de ocasionar una re-

·" .: ·· . . ...

alimentación en señal alterna.

3. 4. 2. 4 -Con resistencia de Emisor

Podemos decir que es una polariza­ción, con puente, mejorada. Si hay aumento de temperatura, en­tonces hay aumento de lB, hay tam­bién aumento de lE y aumento de la tensión VE, debido a la resistencia RE•

Como la tensión V13 está fijada por el puente RBl - R

B2, vemos que la ten­

sión VBE disminuye y entonces la corriente lB también disminuye.

Como el anterior, es.te montaje ocasiona una realimentación en señal alterna. Pero colocando un conden­sador sobre RE, podremos anular��-

23

•

3. 5 - Función Ampliación

+ V

Ve

VB �.

t

lb

1 O UJ ��

� �� -----=---7

t

+--------------�t

Ve I '

5v \2-pVf\_;U !-------------------"",, t

Vs

2 (\ ,f\ V

t

La más importante aplicación del transistor es el amplificador. Hay dos tipos de amplificadores

• el amplificador de tensión. el amplificador de potencia

3. 5. 1 -Amplificador de Tensión :

3. 5. i. 1 - G�mernlidades

Hemos visto que el transistor es un amplificador, es deeir que, median­te una pequeña señal en la entrada (lb), recogemos una gran señal en la salida (le).

A través de un condensador Ce, apli­camos una señal sinusoidal entre base y emisor. Durante la primera alternación y has ta el tiempo t1 : Ve sube, entonces V B sube e lb también. Ya sabemos que le sigue a lb y por eso le sube,la caída de tensión en Re (VRC) au-menta y como Ve = - VRC, eso nos da una disminución de la tensión Ve y por lo tanto de la tensión alter­nativa Vs de salida.

Ya vemos que hay una inversión de fase entre Ve y Vs y una amplifi­cación, puesto que la ccrriente le es mucho mayor que la corriente lb . Esta inversión de fase existe única­mente para esta configuración en emisor común.

le

= V. I

V/Re

24

;3. 5.� 1'. 2 · - Línea 1de Carga - Clase deFuncionamiento.

Vemos que a cada valor de la corricE te le corresponde un valor de la ten­sión Vce • Según esto, podemos tra­

Ib ·-<:c-----------=t-----:---�--:> Vee zar sobre las curvas características

V ..Be

Clase de Funcionamiento

IB

IBo V

IB -.;;.-/----+'i' '1----V

-e

__.e.,.o-�,,.-.Vee

VBEo

:'

· VBE

Vee

V la línea de carga.

Método práctico de trazado.

Para trazar esa línea nos bastan dos puntos: 1) Si le = O

2) Si VcE= O V le = --Re

NUNCA la línea de carga deberá cor tar la curva de potencia máxima ad:­misible (P = UI) del transistor.

Según las gráficasantcriores, vemps que; si la señal de entrada es dema­siado grande, ha.y saturación y la se­ñ.al de salida es deformada. Para evitar esto, tenemos que escoger una señal de entrada pequeña y un punto de funcionamiento apropiado.

El punto de funcionamiento es el PUE to de repose de la etapa sin señal de entra ch. Hay varias clases de funcionamiento, según el valor de la tensión continua V CE o con relación a la tensión U de alimentación. Clase A cuando Va;:;0°-V i2

Clase B cuando VCE = V I(Eo = O

Clase C cuando polarización ligera­:nente inversa

'··

POL:'i.llIZ/cCIOH EN CLúSE A

J 1 V= 10 v

RBll j / j ne

. y V¡'

1----i-1-1 j J - ' 1 1 -� ¡·-·1 v, .. VDc�. f :_1:l__(

+V

1 r _L_

1 ne

1 Cs

RB1

VCE= �t=

, Ce : f1l

_,

�!!

r J RB2 1 1 � ! CE V s L J Ve

REL ' 1

____________ _µ__, ___ J

5 V

Ru

Aquí Zc es igual a Re en paralelo

con Ru :

Re Ru Zc --

Rc+Ru

25

Deducimos de ésto que para obtener la mayor señal de salida sin distor­sión, hay que polarizar el transistor en clase A.

Como es casi siempre el caso en las etapas de amplificación de voltaje, el valor m2.ximo cresta a cresta de esa señal, no puede ser superior a v.

A menudo, las polarizaciones en clase B o C sirven para las amplifi­caciones de potencia.

3. 5. l. 3 - Cálculos sobre la amplifi­cación en EC.

• Ganancia de Potencia.

Según la teoría de amplificación, po­demos ver que entre más·-grande sea la resistencia de carga Zc, más grandes serán las variaciones de la tensión Vs de salida. Entonces vs es proporcional a 7c. Además, vs depende también del valor de la co­rriente ic • Ya sabemos que ic tiene una relación con ib : ic = /3 ib y que ib = ve., con 2' e (ohms) resistencia

Ze de entrada del transistor. Entonces tenemos:

Vs = Zc ic

De donde,

= Zc p ib = Zc

Ze

G = _ t, Vs

6Ve

Vs= - --

ft Ve

= _ /3 Zc

-Ze

Hay un signo (-) porque en Emisor Común la señal de salida está en oposición de fase -a la de entrada

G =' - f3 Re Ru

?e (Re+ Ru)

..3 1

ve

.: ¡'

, Z e = Ve

ie

, = füiv

ss

7s ,_____ _

+ V

- - - . ·-r _------¡·-. i 1

'[l TIB1- e Re

1 1 ''. --!!--½- vs l

�-11--1,...,..

/

·-·¡

__ -1 --� vs2

¡ lRE .l '. u TIB2

1 T

___ _j_ ____ : ____ /-,J+-7-----.,,.: POLúRIZACION EN CL'\SE .. 1. "

Ze =

26

. Resistencia de entrada de la etapa.

Ella será igual a las resistencias de entrada del transistor en para1elo con la re­sist encia del puente de polarización :

Ze • RP Ze + Rp

con Rp =

• Resistencia de salida de la etapa •

La resistencia de utilización (Ru)

desconectada

Zs = Re

3. 5. 2 - Amplificación de P.otencia :

3. 5. 2. 1 - Inversor. de Fase.

Veremos más adelante en el capítulo "Realimentación Negativa 11 que, te­niendo en el emisor una resistencia RE, no desacoplada, igual a Re, la ganancia de la etapa es i�al a l.

Además : 1 vs1I = Re ic

1 vs2j = RE ie

Como Re = RE y como i e es casi igual a ic, podemos escribir :

Ya sabemos que v s1 está en oposición de fase a ve ? vs1 =..:.. ve

¿ Cuál es el signo de vs2 ?

+ V

27

Supongamos un aumento de ve ó de la co­rriente ib ; tenemos un aumento de ic y por lo tanto, de la corriente ie, puesto que ie = ic + ib • Si hay aumento de ie, hay au­mento de la caída de tensión en RE, enton­ces habrá aumento de vs2.

Así vemos que vs2 tiene la misma fase que ve.

--� Vs2 = ve -,...,

Entonces: vs1 = - ve

vs2 = ve

De donde:

Las dos señales de ,salida son iguales· y en oposi­ción de fase. De ahí el nombre de INVERSOR DE

FASE.

3. 5. 2. 2 - Push Pull •

1

((] 1 ---

PolarizaciónTl clase AT2 y T3 clase B

leo = o VcEo =V�

T1 inversor de fase

· T2 : amplificación de po­tencia de la alternación ne­gativa

T3 : amplificación de po­tencia de la alternaciónpositiva.

las polarizaciones de T 2 y T 3no figuran

Efectivamente, T2 y T3estando polarizados en clase B,

ampliarán solamente las alterna­

ciones positivas que aparecen sobre su base.

+V

k'E

tf4- .V7. ___ .:;..v--1

/

R sirve para polarizar bien a T2: y ,T3 •

28

La alternación positiva de la se­ñal de base de T2 corresponde a la negativa de Ve y la positiva de T3 a la positiva de ve.

A sí, la señal ve es ampliada por completo, y la reconstitución de la sinusoide se hace en el trans­formador de salida.

3. 5. 2. 3 - Amplificador de SimetríaComplementaria

Folarización : T¡ clase A---T2 y T3 clase A. B

(es decir entre A y B)

Sin la señal ve debemastener :

V 2

En gern:ral, tomamos RE Ru

=--

10

1 )Durante la alternación positiva de Ve:

T2 conduce ---4 amplificación T3 está bloqueEdo

2)Durante la alternación negativade ve:

T2 está bloqueado T3 conduce � amplificación

Así vemos que T2 y T3 nunca condu­cen juntos. Durante la alternación po­sitiva es la fuente la que suministra la potencia, a través de T2, ydurante la negativa es el condensador a tra­vés de T3.

Para tener una ganancia alta, hay que poner una gran resistencia (R3 + R4), pero en ese caso la co­r riente de polarización I B2 será pequeña.

29

Entonces hay que tener en cuenta dos condiciones, o enrnlear un cir cuita de realiment4ci�n llamado -11Bootrtrap", indic8.do sobre la f figura en trazo punteadoº

Sxisten otros tipos de amplifica dores de potencia, pero aquí no­pode:-iJos estudiarlos todos; el alun no deberá estudiarlos y entender� los por experi�nci�'propia.

Ventajas_sobre el r_u�h_Pgl1.: no necesita ni inversos de fase, ni transformador dé s salida.

3.6- Realimentación Negativa: L

La realimentación negativa sirve para modificar las características de una o varias etapas de amplifica

. , -

cion. -aumento de la resistencia de entrada-disminución de la resistencia de sali da.

· -

-est3bilización y disminución de la ganancia.

Hay varios tipos de realimentación negativa, pero to dos tienen el mismo principio:

, volver a traer una parte o toda la sefial de.salida a la entrada, inedümte una oposición de signo ..

He aquí dos tipos de realimentaci6n. 3.6.l -Realimentación Negativa Serie de

Corriente.

Ejemplo Resistencia de Emisor en un montaje eh Emj_sor ca-

, mun.

Supong2.mos. un aurílento de la tensión Ve-y por lo tanto de la corriente ib; sabemos que ic e ie aun1entan. La calda de tensi6n en la resisten cia RE aumenta, el potencial de VE sube. Y nor eso la v�-niaci6n de la señal de.base no ser2 ve sino � ve -�Ve •

30

La señal que debe ser amplificada será más pequeña.

Tenemos: Vs =

En lugar de: Vs = - � ReZe

,:,::, Calculamos la resistencia de entrada de la etapa Z e

z'e = Ve =ib

ve - 6VE + t:NE ib

= ve -!:NE + t:NEib ib

es la resistencia de entrada del transistor, o _sea Z e •

.C�NE = RE i2 = RE (ic + ib) = RE ( 1 +(3) ib puesto que ic = � ib

Podemos decir que 6VE es casi igual a :

De donde: ve -t::YE b.VE Z'e = + = Ze +RE�

ib ib

[z'e = (3 RE + Ze lEfectivamente, hay u.t1mento de la resistencia de entrada de la etapa.

,x, Calculamos la ganancia de la etapa : G = �.., ve

Ya sab emos que

vs = - (}, Re ( ve - C:NE)¡- Ze

ve = Z 'e ib = (� RE + Ze) ib

= ve - 0Rc ve (3 RE+ Ze

Si escogemos a RE casi igual a Re, podemos escribir : '!.):

.

Entonces

Llegamos a .· vs =

Ze

f3RE + Ze

De ahí la fórmula aproximada

G = - �

J,_____RE

Ze.

Vemos que ahora la ganancia es independiente del valor (3 es dedr que la ganancia será constante para cualquier transistor si no cambiamos las resistencias Re y RE •

+V

31

' J

l. u,,, 3. 6. 2 -Realimentación Negativa Paralelade Tensión:

r R R·s ,1'

Resistencia de polariza­ción de colector.

_.ic....é_�J __ ] _v_!3 -� _¿ L,

Á, t Vs

Funcionamiento de la realimcmtación

Ya sabemos que si hay aumento d2 la tensión de entrada ve , hay disminu­ción de la tensión de salida v8 •

Entonces la tensión de polarización VB del transistor disminuye puesto que

Vc

la resistencia de polarización R está colocada sobre el punto (S) de salida.

R

-Ze

¡ (

-'· l '

,,• ! !;

. (: .

;_,_1

/ ..

32

Como en el caso anterior, la tensión que debe ser amplificada no-será i Ve sino (ve - . 6.VB), .

y:

V.g = (3 R_� ( Ye � 6 V B )Ze

La resistencia de pplarización R con la resistencia de en­trada Z e del transistor, hacen un puente divisor :

Entonces: 6.VB =. Vs Ze

Ze +R

de donde:

·cY·l:> =

-pRe

( Ve -Vs Ze

Ze R + Ze

Ó:

(l _ (3 Re Re veVs ) = -P

R+ Ze Ze "·-

·,

)

Vs [ R + Ze - ¡(3 Re

J = r

Re - -- Ve

G =

vs

Ve = - �

Re

Ze

R + Ze Ze

X R + Ze

R + Ze -(3Rc

Esta fórmula es aproximada , puesto que no tenemos eñ cuenta la corriente en Ze debido a la tensión de entrada ve •

+-V

33

Hasta ahora, vimos la realimenta­ción sobre una etapa, pero es posible tener realimentación sobre dos o más etapas.

�--i.-\2 -·r-1 í-----'-c.. orcu,To o/(L >--rt.al; m.en-fa.c.t0·r;

;_;

Si hay aumento de ve , hay disminución de V el (VE1 se queda igual, pues RE está desacoplada por CE ),01tonces tenemos una disminución de V el y por lo tanto d_e VB2 ; por eso hay aumento de vs y disminución de VE2 , puesto que RE no está desacoplada.

Esta disminución de VE2 vuelve a la base de Tl , por el circuito de realimentación.

/ • j � ' :

Esta tensión de realimentación tiene el signo contrario de la tensión de entrada ve • La tensión que debe ser am­plificada será (ve - Vr ), donde vr : tensión de realimenta­ción.

···- ····- aq

34

3. 7 - Los Tres Montajes Básicos :

3. 7. 1 - Conexiones de los Transistores. :. : ¡" .i : f. ... � ;_"

,.;Hay tres (3) mnneras fundamentales de conectar los , · ··transistores a semejanza de las válvulas electrónicas

:··'·· ··········C . ' . '· ..... "' ...

_.,.::.t::.-\ •:: .. --•····-··�,: ... , •. ,1,.�.:

'.;••····· � ... � ..

. ' .

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. , .. ,, ..

ft,JTfUO·li·

T·

SA-1. 11)A

-,µ_ col E e to>\, 01"1 tr�f

,, ',l ,,

- ··: ·<=·:.

El transistor ha ganado terreno en la Electrónica apli­cada por:. • � Su tamañq, ¡que permite la miniaturización de los e­

. quipos. - Su solidez que evita los problemas de microfonía.- La carencia de filamentos y por consiguiente, reduc-

ción de consumo.- Su operación con bajas tensiones.

Sin embargo, tiene el inconveniente de ser muy sensible a lns cambios de temperatura.

" La conexión más usada es EMISOR COMUN "

35

3. 7. 2 - Característicks de los Montajes :

EMISOR COMUN

Modef1.da uiipedáincia de ,erifr.ada. Moderada impedancia de-,salida. Alta ganancia de corriente. Alta ganancia de tensión. ,,,, :

La más alta ganancia de potencia.

¡"-\ .. -��

,.,,,.

-------- _____ p _____ 1 • • --

\J.,S � e:: . :,

COLECTO� COMUN

' -'-

r· .

1

La más alta impedancia de entrada. La más baja impedancia de salida. Alta ganancia de corriente. L . Ganancia de tensión igual a UNO. La más baja ganancia de potencia.

1 ¡ i

BASE COMUN

La más' baja impedancia de en­trada.

La más alta imp·edancia de sa-lida.

Baja gamrn.c:ia de corriente. Alta ganancia de tensión. lVIoderada ganancia de potencia.

;-.-.-.-

-. -·· ,,.....,. '

.., .• L

i t

¡ ! . '

J. 1 L.!

. -................... r-.... --- -·---· .• .., •.. -

l.,,\., ; .

" Colector común = EMITTER FOLLOWER 11

3. 8 -

·· .. ·· .... :·····

--Precauciones :

36

3. 8. 1 - Tecnología

Hay dos tipos principales de transistores: de ';puntas de -Contácto" y de 11juntura n.

En larfigura 1 se representa el primer tipo.

Los electrodos, emisor y colector hacen con tacto con un pequeño bloque de germanio de­nominado BASE que puede ser del tipo N ó P. El emisor y el colector son hilos finosseparados unas pocas décimas de milímetroy apoyados sobre la base.

,l' 1 , i El conjunto va dentro de una cajita plástica algunas veces alojada en una cápsula metáli­ca para darle solidez y protección. Fig. 1.

El tipo de "juntura 11 consta de una pieza de germanio N ó P colocada entre dos trozos

:.Je··-. , �- ..

r.½ l�I ---�.·.:·

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de germanio del tipo opuest9,, con lo cual resultan transistores del tipo PNP o NPN. Figura.2.

"En los transistores tipo PNP el emisor es positivo 11•

3. 8. 2 -

NO HAGA ESTO 1

37

Frecauciones en el manejo de transistores

Aunque �astante robustos mecánicamente, los transistores deben tratarse con cuidado desde el punto de vista déctrico, ya que los transistores ''mueren sin quejarse,: , silencionamente, sin chisporrotear. Es nece­sario acostumbrarse por completo a los va­lores enteramente distintos asociados con ellos.

ES FRECISO EVITAR :

- Sobrl';calentamiento (por ejemplo al soldar)'

- Sobrecargas

- Descargas violentas de condensadores.

Por tanto se aconseja desconectar la alimen­tación del circuito antes de intentar cualquier cambio en él.

- l\lT edir resistencias dentro de circuitosque contengan transistores, pues puedeaplicarse accidentalmente a uno de ellosun voltaje en sentido directo que haga cir­cular una corriente excesiva por el tran­sistor, provocando su d�strucción.

La inversión de la polaridad de pila, puede en ciertas ocasiones destruír el transistor.

El transistor puede destruírse '

"Mantenga limpia y estafiad·,: r)a punta del soldado_;¡ ,.

¡,

38

.. ,_ 3. 8. 3 -'.

Comprobación

En ausencia de un aparato especial para compro­bar transistores, puede efectuarse la operación con ayuda de .un voltímetro electrónico.

Teniendo en cuenta que un transistor se asemeja a un par de díodos conectados en oporición, po­demos medir su resistencia inversa y directa.

Se coloca el sector de gamas del voltímetro electró­nico en la posición R x 10. Las lecturas altas corresponden a la resistencia inversa ( 50 KD.)

ALTA RESISTENCIA BAJA RESISTENCIA

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1 Conservar la polaridad correcta 11

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39

3. 9 - Neutralización :

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PIS 3

Al igual que en algunas válvulas usadas antes de la era de ' 1válvula de reja blindada", los transistores (sobre todo los tipo tríodo)__ pueden necesitar neutralización. Como las válvulas tríodo, los transistores tienen también capacidades inter­electródicas.

En la figura 1 se muestran estas capacidades (en trazo punteado).

Cbe = Capacidad base emisor Cec = Capacidad emisor colectorCbc = capacidad base - colector.

La razón de la realimentación es la capacitancia que existe de entrada a salida (colector y base), en casi to­dos los casos.

La figura 2 muestra el uso de dos condensadores de neutralización Cn1 Cn2 .

Cuando los condensador2s de neutra­lización están bien ajustados, se in­troduce suficiente realimentación negativa para compensar la positiva que causa la capacitancia entre los circuitos de salida y de entrada.

Por esta razón, cuando ocurren oscilacio­nes en una etapa que tiene condensador de neutralización fijo, el problema se resuelve poniendo en paralelo con la unidad, un con­densador improvisado con alambres aislados (Figura 3).

" El c_ondensador de neutralización es del orden de 10 pF "

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