38
2 ÍNDICE INTRODUCCIÓN 2 LOS TRANSISTORES MARCO CONCEPTUAL I. LOS TRANSISTORES. 3 1.1 DEFINICIÓN. 3 1.2 ELEMENTOS DE UN TRANSISTOR O TRANSISTORES: 4 1.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSISTORES 5 1.4 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL TRANSISTOR 5 II. TIPOS DE TRANSISTORES 8 2.1 TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN, BJT. ( PNP o NPN ) - BJT, 8 2.2 TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO. (JFET, MESFET, MOSFET ) -JFET, 9 2.3 TRANSISTORES HBT y HEMT. 10 III. TIPOS DE TRANSISTORES SEGÚN FABRICACIÓN 10 3.1 TRANSISTOR DE PUNTA DE CONTACTO: 11 3.2 TRANSISTOR DE UNIÓN POR CRECIMIENTO: 11 3.3 TRANSISTOR DE UNIÓN DIFUSA: 11 3.4 TRANSISTORES EPITAXIALES: 11 MARCO TEÓRICO DE LOS TRANSISTORES IV. TRANSISTOR BIPOLAR. 15 4.1 El transistor de unión bipolar 15 V. TRANSISTOR DE EFECTO CAMPO 18

Los Transitadores

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Page 1: Los Transitadores

2

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 2

LOS TRANSISTORESMARCO CONCEPTUALI. LOS TRANSISTORES. 3

1.1 DEFINICIÓN. 31.2 ELEMENTOS DE UN TRANSISTOR O

TRANSISTORES: 41.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSISTORES 51.4 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL TRANSISTOR 5

II. TIPOS DE TRANSISTORES 82.1 TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN, BJT.

( PNP o NPN ) - BJT, 82.2 TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO. (JFET, MESFET,

MOSFET ) -JFET, 92.3 TRANSISTORES HBT y HEMT. 10

III. TIPOS DE TRANSISTORES SEGÚN FABRICACIÓN 103.1 TRANSISTOR DE PUNTA DE CONTACTO: 113.2 TRANSISTOR DE UNIÓN POR CRECIMIENTO: 113.3 TRANSISTOR DE UNIÓN DIFUSA: 113.4 TRANSISTORES EPITAXIALES: 11

MARCO TEÓRICO DE LOS TRANSISTORESIV. TRANSISTOR BIPOLAR. 15

4.1 El transistor de unión bipolar 15

V. TRANSISTOR DE EFECTO CAMPO 185.1 El transistor de efecto campo 185.2 Tipo de transistores de efecto campo 20

CONCLUSIONES 23BIBLIOGRAFÍAS 24

ANEXOS (FICHAS TÉCNICAS) 25

Page 2: Los Transitadores

2

INTRODUCCIÓN

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones

de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es

la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia").

Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres domésticos

de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y vídeo,

hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración,

alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas

fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3,

celulares, etc.

Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de tres electrodos o

tríodo, el transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU. En

diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William

Bradford Shockley, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Física

en 1956. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio

portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían

en un par de segundos, televisores en color... Antes de aparecer los

transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante

altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso

podían funcionar a pilas, debido al gran consumo que tenían.

El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas

artificialmente (contaminadas con materiales específicos en cantidades

específicos) que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores,

el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las

dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).

Page 3: Los Transitadores

2

LOS TRANSISTORES

MARCO CONCEPTUAL

I. LOS TRANSISTORES.

1.1 DEFINICIÓN.

Dispositivo semiconductor activo que tiene tres o más electrodos.

Los tres electrodos principales son emisor, colector y base. La

conducción entre estos electrodos se realiza por medio de

electrones y huecos. El germanio y el sicilio son los materiales más

frecuentemente utilizados para la fabricación de los elementos

semiconductores1.

Los transistores pueden efectuar prácticamente todas las funciones

de los antiguos tubos electrónicos, incluyendo la ampliación y la

rectificación, con muchísimas ventajas.

SÍMBOLO DE UN TRANSISTOR

1.2 ELEMENTOS DE UN TRANSISTOR O TRANSISTORES:

1 BAÑON, David. (2013). “La historia de los transistores”, Artículos electrónico; Disponible en: http://www.ojocientifico.com/4175/la-historia-de-los-transistores.

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2

El transistor es un dispositivo semiconductor de tres capas que

consiste de dos capas de material tipo N y una capa tipo P, o bien,

de dos capas de material tipo P y una tipo N. al primero se le llama

transistor NPN, en tanto que al segundo transistor PNP.

EMISOR, que emite los portadores de corriente, (huecos o

electrones). Su labor es la equ iva len te a l CATODO en

los tubos de vac ío o " lámparas “electrónicas.

BASE, que controla el flujo de los portadores de

corriente. Su labor es la equ iva len te a la REJILLA

c á t o d o e n l o s t u b o s d e v a c í o o " l á m p a r a s "

electrónicas.

COLECTOR, que capta los portadores de corriente

emitidos por el emisor. Su labor es la equivalente a la

PLACA en los tubos de vacío o "lámparas" electrónicas.

Page 5: Los Transitadores

2

1.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSISTORES2

OBJETIVOS: CONTROL DE CORRIENTE DEL TRANSISTOR.

Conectar varios circuitos y observar las características del control de corriente de un transistor.

TRANSISTORES DE EN CONDICIÓN DE POLARIZACIÓN.

Aplicar polarización directa e inversa a un transistor, medirla tensión de salida y determinar los rangos de operación lineal.

CONFIGURACIÓN DEL AMPLIFICADOR.

Aplicar polarización directa e inversa a circuitos con emisor común y colector común, identificar la ganancia de tensión y la relación de fase en estos circuitos.

DISIPACIÓN DE POTENCIA DE UN TRANSISTOR.

Determinar la condición nominal de operación de

un transistor.

1.4 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL TRANSISTOR

En resumen, los transistores son dispositivos electrónicos de estado

sólido, cuando sobre un semiconductor se ponían dos puntas

metálicas y a una se le aplicaba una cierta tensión, la corriente en la

otra venia influenciada por la de la primera; a la primera punta se la

denomina emisor; al semiconductor , base y a la otra punta, colector.

Posteriormente se encontró que igual fenómeno ocurría si se unían

dos semiconductores polarizados en sentido inverso a otro de

distinto tipo; así se construyen los transistores de unión, que son los

más empleados. Según la estructura de sus uniones, los transistores

pueden ser p-n-p o n-p-n; sustituyen con ventajas a los tríodos de

2 ALADRO José. (2013) “Cursillo de Electrónica Práctica”, Universidad de Granada. Disponible en: http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso03-04/cce/practicas/encapsulados/encapsulados.htm

Page 6: Los Transitadores

2

vacío y válvulas termoiónicas multielectrodicas, al menos en lo que a

bajas potencias se refiere.

El transistor cobra su importancia al ser un componente capaz de

cambiar de estado, permitiéndole cambiar o amplificar de acuerdo a

las condiciones de trabajo y diseño, fluctuando entre un estado

conductor y uno insulador.

a) Insulación

La grafica muestra al transistor en su efecto de cambio cuando

el transistor está hecho para alterar su estado de inicio de

conductividad (prendido, la corriente al máximo) a su condición

final de insulación (apagado y sin flujo de corriente). La

corriente fluye desde el emisor (punto E) al colector (punto C).

Cuando un voltaje negativo se le aplica a la base (punto B),

electrones en la región base son empujados (como dos cargas

que se repelan, en este caso dos negativas) creando la

insulación. La corriente que fluía desde el punto E al punto C

se detiene.

b) Conductividad

La grafica muestra el efecto del transistor cuando pasa de su

estado de insulación (apagado y sin flujo de corriente) a su

estado final de conductividad (prendido, la corriente al

maximo). El transistor trabaja al principio como un insulador.

Para que pueda tener conductividad, voltaje positivo tiene que

ser aplicado a la base (punto B). Como las cargas positivas se

atraen (en este caso, positivo y negativo), los electrones se

halados fuera de los limites y deja que siga el flujo de corriente

como lo muestra la figura. El transistor se cambio de insulador

a conductor.

Page 7: Los Transitadores

2

El transistor se puede conmutar en corte y conducción variando

la polarización en el electrodo de base con respecto al

potencial de emisor. Ajustando la polarización a un punto

situado aproximadamente a mitad de camino entre el corte y la

saturación se situará el punto de trabajo del transistor en la

región activa de funcionamiento. Cuando funciona en esta

región el transistor es capaz de amplificar. Las características

de un transistor polarizado en la región activa se pueden

expresar en términos de tensiones de electrodo y de corrientes

lo mismo que en los tubos de vacío.

El comportamiento del transistor se puede analizar en términos

matemáticos por medio de ecuaciones que expresan las

relaciones entre sus corrientes, tensiones, resistencias y

reactancias. Estas relaciones se denominan parámetros

híbridos y definen los valores instantáneos de tensión y de

corriente que existen en el circuito sometido a examen. Los

parámetros permiten predecir el comportamiento del circuito en

particular sin construirlo realmente.

A continuación se enumeran algunos de los parámetros más

útiles en las aplicaciones del transistor:

Ganancia de resistencia: Se expresa como razón de la

resistencia de salida a la resistencia de entrada.

La resistencia de entrada de un transistor típico es baja,

aproximadamente 500 ohmios, mientras la resistencia de

salida es relativamente alta, ordinariamente más de 20.000

ohmios. Para un transistor de unión la ganancia de

resistencia suele ser mayor de 50.

Page 8: Los Transitadores

2

Ganancia de tensión: Es el producto de alfa y la ganancia

de resistencia. Un transistor de unión que tiene un valor de

alfa menor que la unidad, no obstante, una ganancia de

resistencia del orden de 2.000 a causa de que su

resistencia de salida es extremadamente alta, y la ganancia

de tensión es aproximadamente 1.800.

Ganancia de potencia: Es el producto de alfa elevado al

cuadrado y la ganancia de resistencia, y es del orden de

400 o 500.

Hay tres configuraciones básicas: conexión de base a masa,

conexión de emisor a masa y conexión de colector a masa. Las

tres corresponden, aproximadamente, a los circuitos de rejilla a

masa, cátodo a masa y placa a masa en la terminología del

tubo de vacío.

II. TIPOS DE TRANSISTORES

II.1 TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN, BJT. ( PNP o NPN ) -

BJT, de transistor bipolar de unión (del inglés, Bipolar Junction

Transistor).El término bipolar refleja el hecho de que los huecos y los

electrones participan en el proceso de inyección hacia el material

polarizado de forma opuesta3.

3 BAÑON, David. (2013). “La historia de los transistores”, Artículos electrónico; Disponible en: http://www.ojocientifico.com/4175/la-historia-de-los-transistores.

Page 9: Los Transitadores

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2.2 TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO. (JFET, MESFET,

MOSFET ) -JFET, De efecto de campo de unión (JFET): También

llamado transistor unipolar, fue el primer transistor de efecto de

campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor

de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un

contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo

N de la forma más básica.

En los terminales de la barra se establece un contacto óhmico,

tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más

básica. Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y

se conectan externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno

de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro ordenador.

Aplicando tensión positiva entre el ordenador y el surtidor y

conectando a puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la

que llamaremos corriente de ordenador con polarización cero. Con

un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión de

estrangulamiento, cesa la conducción en el canal.

MESFET, transistores de efecto de campo metal semiconductor -

MOSFET, transistores de efecto de campo de metal-oxido

semiconductor. En estos componentes, cada transistor es formado

por dos islas de silicio, una dopada para serpositiva, y la otra para

ser negativa, y en el medio, actuando como una puerta, un electrodo

de metal.

Page 10: Los Transitadores

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2.3 TRANSISTORES HBT y HEMT.

Las siglas HBT y HEMT pertenecen a las palabras Heterojuction

Bipolar Transistor (Bipolar de Hetereoestructura) y Hight Electrón

Mobility Transistor (De Alta Movilidad).

Son dispositivos de 3 terminales formados por la combinación de

diferentes componentes, con distinto salto de banda prohibida.

Observemos el siguiente ejemplo:

III. TIPOS DE TRANSISTORES SEGÚN FABRICACIÓN

Existen millares de tipos de transistor, pertenecientes a numerosas

familias de construcción y uso. Las grandes clases de transistores,

basadas en los procesos de fabricación son4:

4 CUERVO, Oscar Alberto; Escalada, M.J.; (2007). Escribano. “Historia del Transistor”, Universidad Abierta Interamericana, Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electromagnetismo y Estado Solido II. Disponible en: http://ees.wikispaces.com/Historia+del+transistor.

Page 11: Los Transitadores

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3.1 TRANSISTOR DE PUNTA DE CONTACTO: El transistor primario.

Consiste en electrodos de emisor y colector tocando un pequeño

bloque de germanio llamado base, que podía ser de tipo N y del tipo

P, siendo un cuadrado de 0.05 pulgada de lado. Era difícil de

controlar, por lo que ya hoy se encuentras in uso por estar

anticuado.

3.2 TRANSISTOR DE UNIÓN POR CRECIMIENTO: Se obtienen sus

cristales realizando un proceso de crecimiento, desde el germanio y

el silicio fundidos de forma que presenten uniones con muy poca

separación incrustadas en la pastilla.

Las impurezas se transforman durante el crecimiento del cristal y

producen lingotes PNP o NPN, de los que se obtiene pastillas

individuales, de unión a su vez pueden ser de unión de crecimiento,

unión por alineación o de campo interno, que es aquél en quela

concentración de impurezas se encuentra en una cierta zona de la

base a fin de mejorar el comportamiento en alta frecuencia del

transmisor.

3.3 TRANSISTOR DE UNIÓN DIFUSA:

Utilizable en un margen amplio de frecuencias en el proceso de

fabricación se utiliza silicio, lo que favorece la capacidad de

potencia. Se subdividen en los de difusión única (hometaxial), doble

difusión, doble difusión planar y triple difusión.

3.4 TRANSISTORES EPITAXIALES:

Transistor de unión obtenido por el proceso de crecimiento en pastill

a desemiconductor y procesos fotolitográficos utilizados para definir

las regiones de emisor y de base durante el crecimiento. Se

Page 12: Los Transitadores

2

subdividen en transistores de base epitaxial, capa epitaxial y sobre

capa.

En las siguientes hojas observaran algunas imágenes de los

posibles transistores que existen en el mercado:

TRANSISTORES DEL TIPO BC

TRANSISTORES DEL TIPO BU

TRANSISTORES DE POTENCIA MOS-FET

Diodo supresor de transitorios K610-CE-9216, tensión de actuación

26.7V, aguanta hasta 500W durante varios milisegundos, se conecta

como un cener: 1.04€;172 pts.

 

Page 13: Los Transitadores

2

PUENTES RECTIFICADORES

VÁLVULAS TERMOIÓNICAS

Las técnicas de fabricación, las aplicaciones a que son destinados y las

restricciones a que están sometidos dan por resultado una multitud de tipo

de transistores, la mayoría de los cuales pertenecen a los grupos

generales que acabamos de mencionar. Por otra parte, los transistores

pueden ser agrupados en familias dentro de las cuales cada uno de sus

miembros es un tipo único, pero entre ellos se pueden establecer sutiles

Page 14: Los Transitadores

2

diferencias en cuanto a la aplicación, ganancia, capacidad, montaje, caja

o cápsula envolvente, terminales, características de tensión de ruptura,

etc.

Además, el estado actual de la técnica permite tener en cuenta los

parámetros del transistor en el diseño para que se adapten a los diversos

equipos en condiciones de economía, en vez de diseñar el equipo

basándose en los tipos disponibles de transistor. Esto da lugar a que gran

número de equipos de transistores tengan características generales casi

idénticas.

MARCO TEÓRICO DE LOS TRANSISTORES

Page 15: Los Transitadores

2

IV. TRANSISTOR BIPOLAR.

4.1 El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction

Transistor, o sus siglas BJT fue inventado en 1947) es un dispositivo

electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy

cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a

través de sus terminales. El transistor bipolar está formado por una

unión PN y por otra NP, característica que hace que un

semiconductor de determinado tipo se encuentre entre dos de tipo

opuesto al primero, como se muestra en la figura 1. Lo que se

obtiene con esta configuración es una sección que proporciona

cargas (de huecos o de electrones) que son captadas por otra

sección a través de la sección media. El electrodo que proporciona

las cargas es el emisor y el que las recoge es el colector. La base es

la parte de en medio y forma las dos uniones, una con el colector y

otra con el emisor.

De esta manera quedan formadas tres regiones:

Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar

fuertemente dopada, Comportándose como un metal.

Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor

del colector.

Colector, de extensión mucho mayor.

Funcionamiento

En una configuración normal, la unión emisor-base se polariza en

directa y la unión base colector en inversa. Debido a la agitación

térmica los portadores de carga del emisor pueden atravesar la

barrera de potencial emisor-base y llegar a la base. A su vez,

prácticamente todos los portadores que llegaron son impulsados por

el campo eléctrico que existe entre la base y el colector.

Page 16: Los Transitadores

2

Un transistor NPN puede ser considerado como dos diodos con la

región del ánodo compartida. En una operación típica, la juntura

base-emisor está polarizada en directa y la juntura base-colector

está polarizada en inversa. En un transistor NPN, por ejemplo,

cuando una tensión positiva es aplicada en la juntura base-emisor, el

equilibrio entre los portadores generados térmicamente y el campo

eléctrico repelente de la región agotada se desbalancea, permitiendo

a los electrones excitados térmicamente inyectarse en la región de la

base. Estos electrones "vagan" a través de la base, desde la región

de alta concentración cercana al emisor hasta la región de baja

concentración cercana al colector. Estos electrones en la base son

llamados portadores minoritarios debido a que la base está dopada

con material P, los cuales generan "hoyos" como portadores

mayoritarios en la base.

Control de tensión, carga y corriente.

La corriente colector-emisor puede ser vista como controlada por la

corriente base-emisor (control de corriente), o por la tensión base-

emisor (control de voltaje). Esto es debido a la relación tensión-

corriente de la juntura base-emisor, la cual es la curva tensión-

corriente exponencial usual de una juntura PN (es decir, un diodo).

En el diseño de circuitos analógicos, el control de corriente es

utilizado debido a que es aproximadamente lineal. Esto significa que

la corriente de colector es aproximadamente veces la corriente de

la base. Algunos circuitos pueden ser diseñados asumiendo que la

tensión base-emisor es aproximadamente constante, y que la

corriente de colector es veces la corriente de la base. No obstante,

para diseñar circuitos utilizando TBJ con precisión y confiabilidad, se

requiere el uso de modelos matemáticos del transistor como el

modelo Ebers-Moll.

Transistor Bipolar de Heterounión

Page 17: Los Transitadores

2

El transistor bipolar de heterounión (TBH) es una mejora del TBJ que

puede manejar señales de muy altas frecuencias, de hasta varios

cientos de GHz. Es un dispositivo muy común hoy en día en circuitos

ultrarrápidos, generalmente en sistemas de radiofrecuencia.

Los transistores de heterojuntura tienen diferentes semiconductores

para los elementos del transistor. Usualmente el emisor está

compuesto por una banda de material más larga que la base. Esto

ayuda a reducir la inyección de portadores minoritarios desde la

base cuando la juntura emisor-base está polarizada en directa y esto

aumenta la eficiencia de la inyección del emisor.

Regiones operativas del transistor

Los transistores bipolares de juntura tienen diferentes regiones

operativas, definidas principalmente por la forma en que son

polarizados:

a) Región activa:Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en

la región de corte entonces está en una región intermedia, la

región activa. En esta región la corriente de colector (Ic)

depende principalmente de la corriente de base (Ib), de

(ganancia de corriente, es un dato del fabricante) y de las

resistencias que se encuentren conectadas en el colector y

emisor. Esta región es la más importante si lo que se desea es

utilizar el transistor como un amplificador de señal.

b) Región inversa:

Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en

modo activo, el transistor bipolar entra en funcionamiento en

Page 18: Los Transitadores

2

modo inverso. En este modo, las regiones del colector y emisor

intercambian roles. Debido a que la mayoría de los TBJ son

diseñados para maximizar la ganancia de corriente en modo

activo, el parámetro beta en modo inverso es drásticamente

menor al presente en modo activo.

c) Región de corte: Un transistor esta en corte cuando:

corrientedecolector = corrientedeemisor = 0,(Ic = Ie = 0); En este

caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el

voltaje de alimentación del circuito. (como no hay corriente

circulando, no hay caída de voltaje, ver Ley de Ohm). Este caso

normalmente se presenta cuando la corriente de base = 0 (Ib

=0).

d) Región de saturación: Un transistor está saturado cuando:

corrientedecolector = corrientedeemisor = corrientemaxima,(Ic =

Ie = Imaxima); En este caso la magnitud de la corriente depende

del voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias

conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver ley de

Ohm. Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de

base es lo suficientemente grande como para inducir una

corriente de colector veces más grande. (recordar que Ic = *

Ib).

V. TRANSISTOR DE EFECTO CAMPO

5.1 El transistor de efecto campo ield-Effect Transistor o FET, en

inglés) es en realidad una familia de transistores que se basan en el

campo eléctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un

material semiconductor. Los FET, como todos los transistores,

pueden plantearse como resistencias controladas por voltaje.

Page 19: Los Transitadores

2

La mayoría de los FET están hechos usando las técnicas de

procesado de semiconductores habituales, empleando la oblea

monocristalina emiconductora como la región activa o canal.

La región activa de los TFTs (thin-film transistores, o transistores de

película fina), por otra parte, es una película que se deposita sobre

un sustrato (usualmente vidrio, puesto que la principal aplicación de

los TFTs es como pantallas de cristal líquido o LCDs).

Los transistores de efecto de campo o FET más conocidos son los

JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET (Metal-Oxide-

Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator- Semiconductor

FET).

El funcionamiento del transistor de efecto de campo es distinto al del

BJT. En los MOSFET, la puerta no absorbe corriente en absoluto,

frente a los BJT, donde la corriente que atraviesa la base, pese a ser

pequeña en comparación con la que circula por las otras terminales,

no siempre puede ser despreciada. Los MOSFET, además,

presentan un comportamiento capacitivo muy acusado que hay que

tener en cuenta para el análisis y diseño de circuitos. Los de efecto

Page 20: Los Transitadores

2

de campo o FET son de dos tipos: canal n y canal p, dependiendo

de si la aplicación de una tensión positiva en la puerta pone al

transistor en estado de conducción o no conducción,

respectivamente. Los transistores de efecto de campo MOS son

usados extensísimamente en electrónica digital, y son el

componente fundamental de los circuitos integrados o chips

digitales.

5.2 Tipo de transistores de efecto campo

El canal de un FET es dopado para producir tanto un semiconductor

tipo N o uno tipo P. El drenador y la fuente deben estar dopados de

manera contraria al canal en el caso de FETs de modo mejorado, o

dopados de manera similar al canal en el caso de FETs en modo

agotamiento. Los transistores de efecto de campo también son

distinguidos por el método de aislamiento entre el canal y la puerta.

Los tipos de FETs son: Podemos clasificar los transistores de efecto

campo según el método de aislamiento entre el canal y la puerta:

El MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect

Transistor) usa un aislante (normalmente SiO2).

El JFET (Junction Field-Effect Transistor) usa una unión p-

n.

El MESFET (Metal-Semiconductor Field Effect Transistor)

substituye la unión PN del JFET con una barrera Schottky.

En el HEMT (High Electron Mobility Transistor), también

denominado HFET (heterostructure FET), la banda de material

dopada con "huecos" forma el aislante entre la puerta el cuerpo

del transistor.

Page 21: Los Transitadores

2

Los MODFET (Modulation-Doped Field Effect Transistor).

Los IGBT (Insulated-gate bipolar transistor) es un

dispositivo para control de potencia. Son común mente usada

cuando el rango de voltaje drenaje-fuente está entre los 200 a

3000V. Aún así los Power MOSFET todavía son los dispositivos

más utilizados en el rango de tensiones drenaje-fuente de 1 a

200V.

Los FREDFET es un FET especializado diseñado para otorgar

una recuperación ultra rápida del transistor.

Los DNAFET es un tipo especializado de FET que actúa como

biosensor, usando una puerta fabricada de moléculas de ADN

de una cadena para detectar cadenas de ADN iguales.

La característica de los TFT que los distingue, es que hacen uso del

silicio amorfo o del silicio policristalino.

Características

Tiene una resistencia de entrada extremadamente alta (casi

100M).

No tiene un voltaje de unión cuando se utiliza Conmutador

(Interruptor).

Hasta cierto punto inmune a la radiación.

Es menos ruidoso.

Puede operarse para proporcionar una mayor estabilidad

térmica.

Page 22: Los Transitadores

2

En cada extremo de la barra se establece un contacto óhmico, que

representa un transistor de efecto de campo tipo N en su forma más

sencilla. Si se difunden dos regiones P en una barra de material N

(desde los extremos opuestos del canal N) y se conectan

externamente entre sí, se produce una puerta o graduador. Un

contacto se llama surtidor y el otro drenador. Si se aplica una tensión

positiva entre el drenador y el surtidor y se conecta la puerta al

surtidor, se establece una corriente.

Esta corriente es la más importante en un dispositivo de efecto de

campo y se le denomina corriente de drenador con polarización cero

(IDSS).Finalmente, con un potencial negativo de puerta denominado

tensión de estrangulamiento (pinch-off) cesa la conducción en el

canal.

Page 23: Los Transitadores

2

CONCLUSIONES

El transistor es un gran aporte al campo del desarrollo científico y

tecnológico, dado su amplia versatilidad y su gran aplicabilidad en la

investigación y desarrollo. Sus fundamentos físicos son fundamentados

en las bases de la mecánica cuántica, aprovechando sus concepciones y

formulaciones teóricas es posible llevar a la práctica elementos prácticos

e innovadores como el transistor. La incursión de los transistores sustituyo

los tubos al vacio y permitió la reducción de sistemas y diseños

electrónicos, siendo estos más estables y de mayor rendimiento.

El estudio del efecto de transición de niveles de energía y el espectro

atómico fueron decisivos en la formulación teórica del transistor, además

del estudio del átomo de la mecánica cuántica y la física atómica,

permitiendo aprovechar las propiedades intrínsecas de los átomos de

Germanio, fosforo entre otros, para el diseño de sistemas basados en las

reacciones atómicas entre ellos por sus electrones, perfeccionando este

proceso hasta llevarlo a lo que actualmente conocemos como

transistores.

Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida,

el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y

facilidad de control.

Con el desarrollo de este trabajo además de consolidar el trabajo en

equipo, y consolidar nuestras capacidades investigativas, son importantes

conocimientos en algunos casos en forma de cultura general.

Podemos decir que el surgimiento de los Diodos ha proporcionado un

gran avance a la ciencia no solo a la electrónica sino a la ciencia de forma

general porque casi todos equipos que tenemos en la actualidad

funcionan con componentes eléctricos y con presencia de transistores.

Page 24: Los Transitadores

2

BIBLIOGRAFÍA

BOYLESTAD. Electrónica teoría y circuitos. Editorial Prentice hall. 6ª

edición.

COUGLHLIN Y DRISCOLL. Amplificadores operacionales. Editorial

Prentice hall. 5ª edición.

BAÑON, David. (2013). “La historia de los transistores”, Artículos

electrónico; Disponible en: http://www.ojocientifico.com/4175/la-historia-

de-los-transistores.

ALADRO José. (2013) “Cursillo de Electrónica Práctica”, Universidad de

Granada. Disponible en:

http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso03-04/cce/practicas/

encapsulados/encapsulados.htm

CUERVO, Oscar Alberto; Escalada, M.J.; (2007). Escribano. “Historia del

Transistor”, Universidad Abierta Interamericana, Facultad de Ingeniería en

Sistemas, Electromagnetismo y Estado Solido II. Disponible en:

http://ees.wikispaces.com/Historia+del+transistor.

GRAY P.E.; Dewitt D.; Boothroyd A.R.; Gibbons J.E. (2002). “Electrónica

Física y modelos de circuitos de transistores”, SEEC, Tomo 2, Editorial

Reverté S.A. Barcelona, España. Pág. 1-3. Disponible en:

http://books.google.com.pe/books?

id=dwVAPlYGyfsC&pg=PA173&lpg=PA173&dq=referencias+bibliograficas

+SOBRE+LOS+TRANSISTORES.

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ANEXO(MODELO DE FICHAS TÉCNICAS DE INFORMACIÓN DE DIFERENTES

MARCAS).

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