Unidad 2: El BJT
Profesor: Ing. Israel Chaves Arbaiza
Agenda
- Historia
- Concepto
- Modelo equivalente
- Corrientes en el transistor
- Ganancia de corriente
- Polarización del transistor
- Curvas del transistor
Historia
El transistor fue inventado por los físicos de laboratorios Bell
William Shockley, Walter Houser Brattain y John Bardeen (este
último también era ingeniero eléctrico) a finales de la década de 1940, trabajo por el cual recibieron el premio nobel de física en 1956; aunque hay que hacer notar que el físico canadiense Julius Edgar Lilienfeld había patentado el transistor de efecto de campo en 1925.
El término transistor fue acuñado por el ingeniero John Robinson Pierce como una combinación de “transferencia” y “resistor”.
Historia
El transistor se puede utilizar (al igual que el diodo) como interruptor; aunque, también se puede usar como amplificador de corriente.
Concepto
La idea del BJT es que habrá una transferencia de portadores mayoritarios desde el emisor hacia el colector (de allí sus nombres); en medio de los dos, está la base que controla el flujo entre ambos.
En un transistor NPN los portadores que se transfieren entre el emisor al colector son electrones libre, mientras que en un PNP son huecos.
Modelo equivalente
Si la corriente en la base es cero, el dispositivo está abierto y el flujo de portadores mayoritarios es cero. Al aumentar la corriente de la base aumenta proporcionalmente el flujo de portadores mayoritarios entre el emisor y el colector.
Hay un valor de corriente de base que corresponde al máximo flujo de portadores, este no va a aumentar aunque suba la corriente en la base, el transistor estaría completamente cerrado
Modelo equivalente
Corrientes en el transistor
En los transistores las corrientes internas tienen la polaridad mostrada en la siguiente figura, estas direcciones se deben respetar sin importar el circuito utilizado.
Ganancia de corriente
La ganancia de corriente indica la relación entre la corriente de colector y la corriente de base, esta relación es adimensional y se toma como constante, asignándole la sigla de
Si el valor de la ganancia es mucho mayor que uno, entonces se puede aproximar que la corriente de emisor es igual a la del colector. Por ejemplo, si β es 100 entonces
Polarización del transistor
Para poder cerrar (encender) un transistor siempre se polariza el
diodo base emisor en directa y el diodo base emisor en inversa.
Debido a que el transistor tiene tres patillas se debe siempre trabajar con dos mallas y uno de estas patillas se debe compartir entre ambas mallas, dependiendo de cuál patilla sea la común así se llamará el circuito de polarización “emisor común”, “colector común” o “base común”, de cualquier manera es obligado respetar la polarización de los diodos internos anteriormente expuesta.
Polarización del transistor
Transistor apagado
Polarización del transistor
Fluye corriente de base
Polarización del transistor
Transistor cerrado
Curvas del transistor
Curva de la base
Curvas del transistor
Curva del colector
Ejemplos
Calcular el voltaje en la resistencia de 220 ohmios:
Ejemplos
Encontrar los voltajes:
