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Diodo Transistor

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fisica

Text of Diodo Transistor

  • 116 Unidad 4

    Componenteselectrnicos activos5

    y al finalizar esta unidad...

    Conocers los fundamentos de los semiconductores.

    Conocers las curvas caractersticas de los diodos e identificars los diferentestipos de diodos y conocers sus aplicaciones.

    Podrs comprobar el buen estado de un diodo utilizando un polmetro.

    Identificars los transistores bipolares, FET y MOST, interpretando los parmetros y grficas de sus hojas de caractersticas,relacionando los smbolos con loscomponentes reales e identificando susterminales.

    Sabrs analizar el tipo de funcionamiento y las curvas caractersticas de los transistoresbipolares, FET y MOST, identificando el puntode trabajo (Q) a partir de la recta de carga.

    Montars y analizars circuitos de polarizacin de transistores y medirs los valores de sus magnitudes elctricas.

    vamos a conocer...

    1. Semiconductores

    2. El diodo semiconductor

    3. El transistor bipolar

    4. Transistores de efecto de campo

    5. Identificacin de transistores

    PRCTICA PROFESIONALIdentificacin del tipo (npn o pnp) y de losterminales de un transistor bipolar

    MUNDO TCNICONomenclatura de los semiconductores

  • Componentes electrnicos activos 117

    situacin de partida

    Ordenando el almacn del taller, Mnica ha encontrado una cajacon todo tipo de componentes activos, estn todos mezclados yadems Miguel le ha comentado que puede haber algunos queestn estropeados. Mnica decide clasificarlos y averiguar si fun-cionan o no. Para clasificarlos los separa en dos grupos segn elnmero de sus terminales.

    A priori decide que los que tienen dos terminales son diodos. Haceotro grupo con los componentes de tres terminales y decide queestos son transistores.

    Seguidamente Mnica, ayudada por un Data Book (libro de carac-tersticas de componentes), y teniendo en cuenta el cdigo seri-grafiado en cada componente averigua el tipo de cada uno, clasi-

    ficando los diodos por tipos (rectificadores, zner, LED, fotodiodos,etc.) y tambin los transistores (BJT, FET y MOST).

    En este proceso, Mnica se da cuenta de que adems de diodos ytransistores entre los componentes de la caja haba diacs, triacs ytiristores, conjuntamente con componentes de cuatro terminalesque, segn averigua, son puentes rectificadores.

    Una vez clasificados los componentes, Mnica se dispone a averi-guar si hay algn componente estropeado. Para ello, utiliza un pol-metro digital, y despus de un par de horas de arduo trabajo,encuentra que hay 8 diodos y 5 transistores que no funcionan. Deeste modo, Mnica ha clasificado los componentes activos, parapoder utilizarlos en futuras reparaciones de equipos electrnicos.

    estudio del casoAntes de empezar a leer esta unidad de trabajo, puedes contestar algunas de estas preguntas. Despus, analiza cadapunto del tema, con el objetivo de responder al resto de las preguntas de este caso prctico.

    1. Cuntos terminales tiene un diodo? Y un transis-tor?

    2. Un diodo tiene polaridad? Cmo se denominan susterminales?

    3. Cuntos tipos de transistores conoces?

    4. Cmo hay que polarizar un diodo zner para quefuncione correctamente?

    5. Qu diferencia hay entre una lmpara y un diodoLED?

    6. Qu funciones del polmetro digital podemos uti-lizar para comprobar el funcionamiento de un dio-do?

    7. Cuntos terminales tiene un transistor bipolar?Cul es su nombre?

    8. Cmo podemos averiguar con el polmetro digitalsi un transistor est estropeado?

    9. Por qu crees que es necesario polarizar un tran-sistor?

    10. Para qu aplicaciones crees que se utilizan los dio-dos rectificadores? Y los diodos zner?

    11. Para qu aplicaciones crees que se utilizan los tran-sistores?

    12. Qu funcin desempea el transistor en un circui-to de conmutacin?

    13. Qu tipos de transistores unipolares conoces?Cul es el nombre de sus terminales?

    14. Qu tipo de transistores se utilizan en los circuitosintegrados digitales?

    CASO PRCTICO INICIAL

    Documento de apoyo

    En www.editex.es, en la ficha del libro, puedes encontrar hojas de caractersticas de componentes electrnicos.

  • 118 Unidad 5

    1. SemiconductoresUn semiconductor es un material que puede comportarse como un conductor oun aislante dependiendo de la temperatura a la que se encuentre. Los materia-les semiconductores ms utilizados en electrnica son el germanio (Ge) y el si-licio (Si).

    La resistividad de un material semiconductor disminuye con la temperaturay est comprendida entre la de un material aislante y la de un material con-ductor.

    Al dopar un semiconductor con otro elemento qumico podemos hacer quetenga un exceso de electrones obteniendo un cristal tipo N o bien un defectode electrones (exceso de huecos), obteniendo un cristal tipo P, al unir estos doscristales formamos la unin P-N. Estas uniones de semiconductores son las quevan a configurar los distintos tipos de componentes electrnicos activos.

    La unin P-N

    Cuando se unen los dos cristales, el cristal tipo P tiene la misma cantidad dehuecos libres que de iones negativos. Por otro lado, el cristal tipo N tiene elec-trones libres y la misma cantidad de iones positivos.

    Al realizarse la unin de ambos cristales se produce una difusin de los elec-trones libres desde la zona N hacia la zona P y de huecos desde la zona P haciala zona N para recombinarse entre ellos. Por tanto, en esta zona denominadade difusin desaparecen las cargas mviles de ambos signos tal como puedeapreciarse en la figura 5.1.

    A medida que van desapareciendo las cargas mviles en la zona prxima a launin va apareciendo una carga negativa en el cristal tipo P y una positiva enel cristal tipo N. Cuando esta carga alcanza un valor determinado frena el pro-ceso de recombinacin, ya que la carga negativa repele a los electrones mvi-les del cristal N y la positiva repele a los huecos del cristal P. Esta carga que haaparecido, no es ms que una barrera de potencial de aproximadamente unvoltio.

    Si a la unin semiconductora se le aplica una diferencia de potencial en sen-tido directo, es decir, conectando el polo positivo al cristal P y el polo negati-vo al cristal N, los portadores mayoritarios de ambos cristales adquieren laenerga suficiente para poder pasar de un cristal a otro, apareciendo entoncesuna corriente electrnica. Para no destruir el cristal, la intensidad directa (Id)debe limitarse conectando una resistencia (Rlim) entre la batera y la unin P-N.

    Si la unin se polariza inversamente, el polo positivo atraer a los electronesdel cristal N y el negativo a los huecos del cristal P, manteniendo a ambos ale-jados de la zona de la unin. Ahora, aumenta la zona donde desaparecen lascargas, siendo los portadores minoritarios las nicas cargas que atravesarn launin, dando lugar a una pequea intensidad inversa denominada corriente defuga o simplemente corriente inversa (Ii).

    Cuando la tensin inversa aplicada es muy elevada, los pares electrn-huecoadquieren una energa muy grande y, en su desplazamiento a travs del cristal,destruyen su estructura.

    a Figura 5.1. Unin P-N.

    +

    ++

    ++++

    ++++

    ++++

    +

    Zonade difusin

    P N

    a Figura 5.2. Unin P-N polarizadade forma directa e inversa.

    ++++

    VgRlim

    Barrera de potencial

    Id

    P N

    ++++

    ++++

    ++++

    ++++

    VgRlim

    Barrera de potencial

    Ii

    P N

    Espaol-InglsAnodo: anode.Ctodo: cathode.Avalancha: avalanche.Batera: battery.Componente activo: active device.Corriente inversa: reverse current.Diodo de unin: junction Diode.Diodo emisor de luz: light-emitting diode (LED).Diodo zner: zener diode.Electrn: electron.Fotodiodo: photodiode.Hueco: hole.Infrarrojo: infrared.Polarizacin directa: forwardpolarization.Polarizacin inversa: reversepolarization.Ruptura zner: zener breakdown.

    vocabulario

  • Componentes electrnicos activos 119

    2. El diodo semiconductorUn diodo semiconductor es una unin P-N a la que se conectan dos terminalesen los extremos y se encapsula convenientemente. El terminal serigrafiado con unanillo corresponde a la regin N y se le denomina ctodo y al terminal de la re-gin P, nodo. Es importante poder distinguir ambos terminales puesto que, comoya sabemos, el diodo tiene polaridad. Fsicamente podremos encontrar diodos condiferentes colores y tamaos pero siempre con una caracterstica comn, la mar-ca que indica el ctodo.

    2.1. Curva caracterstica del diodo

    Un diodo puede polarizarse directa o inversamente dependiendo de la polaridadcon la que le apliquemos tensin entre sus extremos. Estar polarizado directa-mente cuando la tensin en el nodo sea ms positiva que en el ctodo, y al con-trario, cuando la tensin en el ctodo sea ms positiva que en el nodo, el diodoestar polarizado inversamente.

    Si el comportamiento del diodo cuando lo polarizamos directa o inversamente loplasmamos sobre una curva denominada tensin-corriente, obtendremos la cur-va caracterstica del diodo semiconductor.

    a Figura 5.4. Curva caracterstica de un diodo.

    En dicha curva podemos apreciar que en su primer cuadrante, es decir, cuando po-larizamos el diodo de forma directa, no circula intensidad apreciable por el diodohasta que la tensin que se le aplica no supera el potencial de barrera o tensinumbral (0,3 V para el germanio y 0,7 V para el silicio).

    A partir de este punto, los electrones y los huecos se desplazan por la unin engrandes cantidades, obtenindose con pequeos incrementos de tensin, enor-mes aumentos en la intensidad, el nico impedimento para el paso de la corrien-te a travs del diodo es la baja resistencia de las regiones N y P. Por este motivo,se conecta en serie con el diodo una resistencia que limita la intensidad a valoressoportables por el diodo sin que este se destruya.

    Si ahora polarizamos el diodo en inversa, nos encontramos en el tercer cuadran-te de la curva, y podemos comprobar cmo la intensidad permanece constantecon valores muy pequeos.

    Id

    Vz

    Ii (IR)(A)

    Vd (VF)

    (V )

    Vi (VR)

    (V )

    Regin depolarizacininversa

    Reginde rupturainversa

    Regin depolarizacindirecta

    Tensinumbral

    (If )(mA)

    a Figura 5.3. Diodo semiconductor,smbolo y aspecto fsico.

    nodo (a) Ctodo (k)

    a Figura 5.5. Polarizacin de undiodo.

    Polarizacin directa

    Polarizacin inversa

    Rd

    +

    AK

    KA

    RiVg

    + Vg

    Ii

    Id

    Espaol-InglsSemiconductor: semiconductor.Silicio: silicon.Tensin inversa: reverse voltage.Tipo N: N-type.Tipo P: P-type.

    vocabulario

  • Este valor de intensidad se corresponde con la corriente inversa de saturacin ocorriente de fuga (Ii) y se mantiene as hasta valores de tensin inversa (Vi) bas-tante elevados. Sin embargo, para unos valores de Vi de cientos de voltios para lamayora de los diodos, se llega a la denominada tensin de ruptura (Vz), en la quela intensidad en inversa crece apreciablemente. Esto es debido a que los portado-res minoritarios provocan un fenmeno de avalancha, provocando la destruccinde la unin y por tanto del componente.

    2.2. Tipos de diodos

    Son muchas las aplicaciones de los diodos, pueden utilizarse para rectificar sea-les en las fuentes de alimentacin, para el tratamiento de seales, estabilizacinde voltajes, etc. Por tanto existen diodos de muy diferentes tipos, en los que al-gunas de sus caractersticas elctricas han sido potenciadas para que puedan ser-vir en determinadas aplicaciones.

    Diodo rectificador

    Este tipo de diodos es empleado en la rectificacin de corrientes alternas. Su en-capsulado depende de la potencia que tenga que disipar, empleando el plstico parapotencias hasta alrededor de 1 W, para potencias superiores se recurre al encapsu-lado metlico con la posibilidad de montar el mismo sobre disipadores de calor.

    El uso de diodos rectificadores est muy generalizado, sobre todo en configura-ciones tipo puente de Graetz. Por esta razn pueden encontrarse comercializadoscuatro diodos, en configuracin puente, integrados bajo un mismo encapsulado.Ejemplos de diodos rectificadores son: 1N4001 a 4007, BY252, etc. (Vese los re-cursos disponibles en www.editex.es).

    Diodo zner

    Son diodos cuya curva directa es parecida a la de un diodo rectificador, pero seadaptan sus caractersticas para que trabaje en polarizacin inversa. Cuando elzner alcanza un valor de tensin inversa denominada tensin zner, se pro-duce el fenmeno de avalancha, circulando una corriente inversa apreciable.

    Este proceso es reversible, es decir, no se destruye el diodo salvo que se supere la in-tensidad mxima. Adems, si la tensin inversa disminuye, el diodo deja de condu-cir en inversa. La nica precaucin que debe tenerse en el empleo de estos diodos esconectarlos en serie una resistencia limitadora para que la intensidad no supere lamxima permitida por el diodo. Como ejemplo tenemos la serie del BZX384, 1N4681 a 4717, etc. (consulta los recursos disponibles del libro en www.editex.es).

    Diodo varicap

    Tambin llamado varactor, este diodo aprovecha la existencia de una capacidadmodulable en la unin P-N, en funcin del voltaje aplicado en la polarizacin eninversa, es decir, la capacidad que presenta vara con la tensin aplicada. Su va-lor disminuye cuando se aumenta la tensin inversa, y por el contrario la capaci-dad aumenta cuando disminuye la tensin inversa aplicada.

    Estos diodos se utilizan en los circuitos resonantes L-C, de tal manera que permitenla sintonizacin del circuito sin ms que variar la tensin, por lo que son muy usa-dos en los sintonizadores de la mayora de receptores de radio y TV. Un ejemplo esel BB 131 con capacidades variables entre 1pF y 12 pF (consulta los recursos dis-ponibles del libro en www.editex.es).

    120 Unidad 5

    caso prctico inicialUn montaje muy utilizado con dio-dos rectificadores es la configura-cin puente de Graetz.

    +

    ~

    ~

    a Figura 5.7. Smbolo del diodozner.

    a Figura 5.6. Configuracin puen-te de Graetz.

    a Figura 5.8. Smbolo del diodo va-ricap.

  • Diodo LED

    Estn fabricados con un compuesto semiconductor denominado arseniuro degalio (AsGa) y se caracterizan porque emiten radiacin en el espectro visibley, sobre todo en el infrarrojo, cuando se les polariza en forma directa. De ahsu nombre LED: diodo emisor de luz (Light-Emitting Diode).

    De la misma manera que un diodo absorbe energa en la generacin de pareselectrn-hueco, esta energa vuelve a ser emitida cuando los electrones se re-combinan con los huecos. En la mayora de los semiconductores esta energase emite en forma de calor, mientras que en otros semiconductores como el ar-seniuro de galio, esta se emite en forma de radiacin. Si se construye el LEDbajo ciertas condiciones esta radiacin emitida puede ser coherente y mono-cromtica (lser), pudiendo ser emitida por diodos.

    Su utilidad es muy amplia, se pueden usar como indicadores de presencia detensin en circuitos, en la construccin de displays, etc. Se fabrican en diver-sos colores correspondindose con la longitud de onda ( ) de la radiacin lu-minosa (roja, verde, mbar, naranja, azul e infrarroja) que depende del tipo dedopaje aadido al cristal semiconductor.

    El diodo LED se comporta en inversa como la mayora de los diodos, no circu-lando por l corriente apreciable. En directa, la tensin umbral (Vu) vara en-tre 1,3 V y 4 V (dependiendo de la radiacin que emita).

    La intensidad mnima para que un diodo LED emita luz visible es de 4 mA y,por precaucin como mximo debe aplicarse 50 mA. El valor tpico de in-tensidad que se suele utilizar es de 10 mA. Como ejemplo tenemos las seriesde 3300 a 3316, 200 a 551 (consulta los recursos disponibles del libro enwww.editex.es).

    Tambin se fabrican asociaciones de LED en varias configuraciones:

    LED bicolor: est formado por dos diodos LED (verde y rojo). Pueden estarconfigurados de dos formas: con tres terminales, donde el terminal ms cor-to es el nodo rojo, el del centro es el ctodo comn y el tercero es el no-do verde y con dos terminales en el que los diodos estn dispuestos en para-lelo e inverso, dependiendo por dnde le entre la corriente emitir luz verdeo roja (suelen utilizarse en la deteccin de polaridad).

    Display LED de siete segmentos: se construyen utilizando un conjunto dediodos LED dispuestos en el interior de un mismo encapsulado y situados enunas posiciones determinadas, de manera que al iluminarse algunos de ellosforman caracteres numricos o alfanumricos.

    Cada uno de los diodos LED que forman el display recibe el nombre de seg-mento. En un display se unen interiormente todos los nodos o todos los c-todos, dando lugar a displays de nodo comn o de ctodo comn.

    Radiacinluminosa

    Infrarrojo Rojo Naranja mbar Verde Azul

    Tensinumbraltpica

    1,3 V 1,7 V 2,0 V 2,5 V 2,5 V 4,0 V

    Componentes electrnicos activos 121

    Encapsuladode epoxi

    Contactode oro

    nodo

    Chipsemiconductor

    Ctodocon reflector

    Marca plana(indica ctodo)

    El terminaldel ctodo

    es ms cortoque el nodo

    a Figura 5.9. Esquema y smbolodel diodo LED.

    Para identificar los terminales deldiodo LED observaremos que elctodo es el terminal ms corto,y el ms largo el nodo. Adems enel encapsulado, normalmente deplstico, se observa una marca pla-na en el lado en el que se encuen-tra el ctodo.

    a Figura 5.10. Aspecto fsico de undisplay de siete segmentos.

    recuerda

    Puedes comprobar el estado de undiodo LED utilizando un polmetro.Si lo ajustas en la escala para com-probar diodos vers como el diodoLED se ilumina cuando lo polarizasen directa.

    saber ms

  • La decisin sobre qu tipo de display utilizar depender del tipo de seal (lgicapositiva o negativa) entregada por el decodificador empleado para gobernar el dis-play. De igual manera, puesto que el display est compuesto de diodos LED, sernecesario utilizar resistencias limitadoras para la intensidad de la corriente quecircular por los mismos.

    Fotodiodo

    Cuando este diodo es polarizado en directa, se comporta de manera similar aun diodo bsico. Pero con polarizacin inversa, la intensidad que circula es deun valor pequeo. En cambio, si se ilumina la unin P-N polarizada en inver-sa, la corriente vara casi linealmente con el flujo luminoso. Esto es debido aque la radiacin que acta sobre la unin genera pares de electrn-hueco adi-cionales.

    Por tanto, en un fotodiodo, la corriente inversa que circula depende de la ilumi-nacin y de la tensin de polarizacin inversa.

    En un fotodiodo, se definen dos parmetros importantes:

    Intensidad inversa en la oscuridad (IRD) para una tensin inversa determinada(VR).

    Intensidad inversa (IRL) para una VR e iluminacin determinadas.

    Optoacoplador

    Estos elementos estn formados por un componente emisor de luz como un dio-do LED de infrarrojo y un componente receptor de luz como puede ser un foto-diodo. Aunque hoy en da es ms habitual encontrar como componente receptorde luz un fototransistor que presenta como principal ventaja la de amplificar la pe-quea corriente producida por la radiacin recibida. Existen tambin optoaco-pladores que como elemento receptor emplean un fototiristor, fototriac o inclusotransistores de efecto de campo sensibles a la luz.

    La principal ventaja del uso de optoacopladores es la de poder acoplar dos circui-tos independientes entre los que se desea que exista un aislamiento galvnico to-tal, es decir, ninguna conexin elctrica entre ellos, es la luz la encargada de trans-portar la informacin entre ambos. Comercialmente podemos encontraroptoacopladores que incluyen ambos elementos, emisor y receptor, bajo el mismoencapsulado, y existe una amplia gama que prcticamente cubren cualquier ne-cesidad de diseo.

    122 Unidad 5

    Led bicolor Display de siete segmentos

    1 2 C

    Ar

    Av2

    1

    2g

    a

    d

    f b

    DP

    e c

    1 2 3 4 5

    10 9 8 7 6

    7

    a b c d e f g DP

    6 4 2 1

    3,8

    9 10 5

    0,5

    2,54 1,0 0,2

    R

    G

    +

    3,8 0,3+3,0

    0,2

    +

    5,2 0,2+25,4 min10 min

    11

    2

    2

    8,6 5,9

    5

    24,5 min1

    1

    23

    2

    40,5

    1 mx

    2,542,54

    7

    a b c d e f g DP

    6 4 2 1

    3,8

    9 10 5

    a Figura 5.11. Configuraciones de LED integrados.

    a Figura 5.12. Smbolo del foto-diodo.

    a Figura 5.13. Fotodiodo BPW20.

    a Figura 5.14. Encapsulado DIP deoptoacopladores.

    6

    1

    a Figura 5.15. Ejemplos de optoa-copladores.

    1

    2

    3

    6

    5

    1

    2

    3

    6

    5

    4 4

  • Una aplicacin interesante de los optoacopladores es la de hacerlos trabajar comosensores pticos. Este tipo de sensores trabaja detectando la presencia o no de unobjeto entre el elemento emisor y el receptor. Son muy utilizados para controlar lavelocidad de un motor, detectar la presencia de objetos entre las puertas autom-ticas y como sensores de desplazamiento en los ratones de los ordenadores. Comoejemplos podemos citar: 4N25, H11A817 y TCPT1200 (consulta los recursos dis-ponibles del libro en www.editex.es).

    2.3. Comprobacin de diodos con el polmetroSi tenemos en cuenta que un diodo es una unin semiconductora, se puede com-probar su correcto funcionamiento con un polmetro que tengamos ajustado paratrabajar como hmetro. Para ello tan solo nos limitaremos a polarizar directa e in-versamente el diodo y observar cul es su comportamiento.

    El diodo en directa presenta una resistencia cuyo valor est entre 10 y 100 , de-pendiendo del valor de la tensin que se le aplique. Por tanto, esta resistencia de-pender del polmetro utilizado. En inversa el diodo presenta una resistencia muyalta, de varios M .

    Si el polmetro es analgico la comprobacin es ms cmoda, pues el desplaza-miento de la aguja ser mucho mayor en directa, mientras que en inversa apenasse mover. La escala utilizada ser x10 y debemos tener en cuenta que este tipode polmetros entrega la polaridad positiva por la borna negativa (de color negro).

    Si el polmetro es digital, utilizando las diferentes escalas del hmetro, compro-baremos que las medidas son diferentes, lo que nos puede llevar a confusin. Estose debe a que el voltaje entregado por el hmetro cambia de unas escalas a otras.

    Sin embargo este tipo de polmetros lleva un modo especial para comprobacinde diodos, que adems va indicado con el smbolo del diodo para evitar confu-siones. Pues bien, situando en esta escala el hmetro, podremos comprobar per-fectamente cualquier unin semiconductora y la lectura que apreciaremos en di-recta ser el valor de la tensin umbral. Mientras que en inversa no habr lectura.

    a Figura 5.18. Comprobacin de diodos con polmetro digital.

    + +

    Componentes electrnicos activos 123

    Para comprobar el correcto estado defuncionamiento de un diodo lo pode-mos hacer polarizndolo medianteun polmetro analgico configuradocomo hmetro y mediante un pol-metro digital en el modo compro-bacin de diodos.

    caso prctico inicial

    a Figura 5.16. Optoacoplador conranura.

    a Figura 5.17. comprobacin dediodos con hmetro.

    x 10

    +

    x 10

    +

    Baja resistencia (10-100 )

    Ctodo nodo

    Resistencia alta (M)

    1. Por qu es importante limitar la corriente que circula por un diodo en polarizacin directa?

    2. Calcula el valor de las resistencias limitadoras para los segmentos de un display cuyas caractersticas son las si-guientes: IF = 10 mA y VF = 2 V cuando este es excitado por una fuente de 4,7 V.

    3. Para qu se utiliza un optoacoplador? Y un sensor ptico? Describe cmo funciona el sensor ptico inclui-do en la puerta de los ascensores.

    ACTIVIDADES

  • 124 Unidad 5

    a Figura 5.19. Transistor de uninbipolar BJT.

    B

    C

    E EB

    C

    Para que se produzca el efecto tran-sistor, es necesario polarizar directa-mente la unin base-emisor, e inver-samente la unin base-colector.

    recuerda

    Se ha puesto como ejemplo deestudio el funcionamiento un tran-sistor NPN, pero todo lo dicho esvlido si se refiere a huecos en untransistor PNP.

    recuerda

    3. El transistor bipolarLos transistores de unin bipolar BJT (Bipolar Junction Transistor), comnmentellamados transistores bipolares (TRB), son dispositivos electrnicos de tres ter-minales constituidos por dos uniones PN contenidas en un cristal semiconductorde germanio (Ge) o silicio (Si), que presenta tres zonas de dopado:

    Emisor (E): est fuertemente dopado y se encarga de emitir o lanzar portadoresde carga hacia la base.

    Base (B): es la zona ms estrecha y tiene un dopaje muy bajo, su misin es con-trolar el flujo de electrones que, atravesndola, se dirigen hacia el colector.

    Colector (C): posee un dopaje intermedio, es la zona ms ancha y se encargade recoger los portadores de carga que proviene del emisor.

    Por su construccin, un transistor es similar a dos diodos en serie y en oposicin,siendo la base el punto comn. Una de sus uniones est entre el emisor y la base y laotra entre la base y el colector. Como muestra la figura 5.20 existen dos tipos de tran-sistores, los NPN y los PNP, segn sea la disposicin de los cristales que lo forman.

    3.1. Funcionamiento

    Cuando un transistor se polariza como se muestra en la figura 5.21, se podra es-perar que solo circulase corriente entre el emisor y la base, pues tienen la unincon polarizacin directa, mientras que la unin entre la base y el colector est conpolarizacin inversa. Al ser la base una capa muy fina, gran parte de los electro-nes del emisor pasan al colector atrados por Vcc, apareciendo entonces una co-rriente de electrones que salen por el colector a pesar de estar polarizado inversa-mente. Dicha corriente se puede controlar regulando la corriente de la base. Elhecho de que el emisor est ms dopado, ayuda a que haya ms portadores de car-ga que se difundan hacia el colector.

    a Figura 5.21. Polarizacin de un transistor bipolar.

    B

    E C

    N P N

    eE

    eC

    eB

    IE IC

    VEE VCCIB

    Transistor Estructura Equivalencia Smbolo

    NPN N NPE C

    BDiodoemisor

    Diodocolector

    E C

    B

    B

    C

    E

    PNPP PN

    E C

    BDiodoemisor

    Diodocolector

    E C

    B

    B

    C

    E

    d Figura 5.20. Transistor bipolarNPN y PNP.

  • Este tipo de conduccin de electrones se denomina efecto transistor, y se cumpleque la corriente que sale por el emisor (entran electrones) es igual a la suma de lascorrientes que entran por la base y el colector. Adems, como la intensidad entre-gada por el emisor es proporcional al voltaje directo aplicado (VEE), con pequeasvariaciones de voltaje B-E, tendremos grandes variaciones de la intensidad por elcolector, que era muy pequea, por estar polarizado inversamente (ICBO).

    En conclusin, el transistor es un dispositivo capaz de regular la corriente, el efec-to transistor puede compararse con una transferencia de resistencia de la uninemisor a la unin colector, de ah el nombre de transistor (Transfer Resistor).

    Relacin entre intensidades y tensiones

    Al considerar al transistor como un nudo en el que concurren tres hilos E, B y C, ob-tenemos la denominada ecuacin fundamental del transistor (figura 5.22): IE = IB + IC,donde IB IB5IB5>IB4

    IB2>IB1IB1>IB0

    VCE(V) IB(A)

    I C(m

    A)

    I C(m

    A)

    VCE = 1 V

    VBE VBE(V)

    I B(

    A)

    VCE = 20 V

    VCE3>VCE2

    VCE2>VCE1

    VCE1

    ICEO IB0 = 0

    IB4>IB3IB3>IB2

    + 11 ICIB

    ICIE

    Componentes electrnicos activos 125

    a Figura 5.22. Tensiones y corrien-tes del transistor bipolar.

    VCB

    VBE

    VCE

    IE

    IC

    IB

    B

    E

    C

    NPN

    VBC (VCB)

    VEC

    (VCE)

    IE

    IC

    IB

    B

    E

    C

    PNPVEB (VBE)

    a Figura 5.23. Polarizacin de untransistor en emisor comn.

    B

    E

    C

    IB

    IC

    IE

    VBE

    VCE

    RC

    VCC

    RB

    VBB

  • 126 Unidad 5

    3.3. Polarizacin de un transistor

    El transistor puede trabajar de forma lineal, que significa amplificarfielmente la seal de entrada, para conseguirlo tiene que trabajar ensu zona activa. Tambin puede comportarse como un elemento no li-neal, donde el transistor acta como un conmutador electrnico, tra-bajando en este caso en la zona de corte (interruptor abierto) o en lazona de saturacin (interruptor cerrado).

    Las diferentes zonas de trabajo del transistor estn en la regin segu-ra, en la cual podemos garantizar que no se va a producir su destruc-cin. Dicha zona est delimitada por:

    VCE mx y IC mx, a partir de las cuales, se puede producir el efecto de avalancha,y por consiguiente, la destruccin del transistor.

    Pmx , es la potencia mxima que puede disipar el transistor segn la tempera-tura mxima de la unin. La representacin de la curva Pmx = VCE IC es unahiprbola llamada hiprbola de mxima disipacin.

    Veamos ahora las caractersticas de cada zona:

    Zona de saturacin: como podemos ver en la figura 5.25, la tensin VCE va atener unos valores prximos a 0 mV luego VCE 0 cayendo toda la tensin dela batera VCC en la resistencia RC, esto hace que VCC = RC IC, por lo que la ICser elevada dependiendo del valor de RC.

    Zona de corte: es la zona situada por debajo de la curva correspondiente a IB = 0.Esto quiere decir que la unin base-emisor queda sin polarizar, para ello VBE debeser cero o ligeramente negativa, en esta situacin entre colector y base circula-r una pequea corriente de fugas ICEO y podremos considerar que IE = IC = 0 yentonces VCE = VCC.

    Zona activa: corresponde al espacio comprendido entre las zonas de satura-cin, corte y ruptura tal como se indica en la figura 5.25. En esta zona habrque polarizar al transistor cuando trabaje como amplificador, teniendo encuenta que para que funcione sin distorsin, deber limitarse su trabajo enesta regin, sin pasar al corte o saturacin. En esta zona se cumple la siguien-te ecuacin:

    IC = IB + ( + 1) ICBO

    Recta de carga y punto de trabajo (Q) de un transistor

    Para que un transistor trabaje en las zonas descritas anteriormente y no pase a lazona de ruptura, es necesario polarizarlo correctamente hacindolo trabajar enunas condiciones de tensin y voltaje determinadas.

    El punto de trabajo (Q) determina la tensin (VCE) y corriente (IC) que satisfa-cen a la vez las condiciones impuestas por el circuito exterior y el propio tran-sistor. Queda determinado por el circuito exterior (resistencias, bateras, etc.) ylas caractersticas estticas del transistor que vienen dadas por sus curvas carac-tersticas.

    Para fijar el punto de trabajo de un transistor en la zona deseada se disea unared externa denominada red de polarizacin. Es preciso que dicho punto semantenga constante frente a acciones externas (cambios de temperatura,etc.) y a las tolerancias de los componentes del circuito incluido el propiotransistor.

    a Figura 5.25. Zonas de funciona-miento de un transistor bipolar.

    SAT

    UR

    AC

    IN

    RUPTURA

    ACTIVA

    CORTE

    Pmx.

    VCE mx.

    IC mx.IB7>IB6

    IB6>IB5

    IB5>IB4

    IB4>IB3IB3>IB2

    IB2>IB1

    IB0 = 0

    VCE (V)

    IC (mA)

    IB1>IB0

    Una configuracin Darlington, con-siste en dos transistores conectadosen cascada, integrados en un ni-co componente de silicio, de modoque forma un transistor de poten-cia con elevada ganancia de co-rriente: T = 1 2

    B

    C

    E

    Darlington NPN

    saber ms

    a Figura 5.26. Circuito de polariza-cin para hallar el punto de traba-jo Q.

    B

    E

    C

    IB

    IC

    IE

    VBE

    VCE

    RC

    VCC

    RB

    VBB

  • Analizando el circuito de polarizacin de la figura 5.26, vemos que hay dos ma-llas, una formada por VBB, RB y la unin B-E (malla de entrada), y la otra forma-da por VCC, RC y la unin VCE (malla de salida). La malla de entrada polariza launin B-E del transistor en forma directa consiguiendo una tensin VBE 0,7 V(tensin umbral).

    De la malla de salida obtenemos que IC = (VCE) ya que:

    VCC = IC RC + VCE IC = = VCE +

    Esta ecuacin tiene dos constantes (VCC y RC) y dos variables (IC y VCE), y repre-senta la ecuacin de una recta de pendiente negativa (el coeficiente de VCE es ne-gativo). La recta de carga la dibujamos, mediante dos puntos:

    Si IC = 0 VCE = VCC obtenemos el punto de corte con el eje horizontal(VCC, 0). En este punto el transistor no conduce (se dice que est en corte),su resistencia interna tiene un valor infinito y la intensidad de base es nula(IB = 0).

    Si VCE = 0 VCC = IC RC IC = VCC/RC obtenemos el punto de corte con eleje vertical (0, VCC/RC). Este punto se identifica con la mxima conduccin deltransistor, su resistencia interna es aproximadamente nula.

    Uniendo estos puntos, dibujamos la recta de carga y obtenemos el punto de tra-bajo Q, que viene representado por el punto de interseccin entre la recta de car-ga y la curva de la grfica IC = (VCE) del transistor, cuya IB coincide con la IBQcalculada en la malla de entrada segn la ecuacin:

    IBQ =VBB VBEQ

    RB

    VCCRC

    1RC

    VCC VCERC

    Componentes electrnicos activos 127

    a Figura 5.27. Recta de carga de untransistor para la malla de salida.

    IC =

    VCE = 0

    I C (

    mA

    )I C

    Q

    VCC

    VCE (V)

    RC

    VCEQ

    Recta de carga

    IC = 0 VCE = VCC

    Q(VCEQ, IBQ)

    a Figura 5.28.

    B

    E

    C

    IB

    IC

    IE

    VBERB

    VCE

    RC5 k

    20 V

    50 k

    1 V

    VCCVBB

    a Figura 5.29.

    I C (

    mA

    )I C

    Q =

    1,4

    mA

    VCE (V)VCEQ = 13 V

    Q (VCEQ, ICQ)

    IBQ = 6 A

    P2(0,4)

    P1(20,0)

    Dibujar la recta de carga y calcular el punto de trabajo (Q) del circuito dela figura 5.28 sabiendo que tiene un transistor de silicio (VBE = 0,7 V) con

    = 200, ICBO = 1 A y VCEsat = 0,2 V. Qu ocurre si la RB adquiere un valorde 100 ?

    Solucin:

    Para dibujar la recta de carga (figura 5.29) necesitamos conocer los dos pun-tos de corte con los ejes y unirlos:

    Si IC = 0 VCE = VCC = 20 V; P1 (20,0)

    Si VCE = 0 VCC = IC RC IC = = = 4 mA ; P2 (0,4)

    Para calcular el punto Q, es necesario hallar primero la IBQ en la malla de entra-

    da: IBQ = = = 6 A; a partir de aqu se calcula la ICQ.

    ICQ = IB + ( + 1) ICBO = 200 6 106 + (200 + 1) 1 106 = 1,4 mA

    Por otra parte, la VCE se deduce de la malla de salida:

    VCEQ = VCC RC IC = 20 5 103 1,4 . 103 = 13 V

    1 0,750 103

    VBB VBEQRB

    205

    VCCRC

    EJEMPLO

  • Ve

    VB VE

    IC

    IB

    RC

    VRCRB

    RE

    VBE

    VCE

    IE

    +VCC

    Vs

    RCRB

    Ve

    Vs

    VCE

    IC + IB

    IB

    +VCC

    VBE

    VRC RC

    VeVS

    VCE

    IC

    IB

    IE

    +VCC

    VBERER2

    R1VRC

    RCR1

    R2RE

    Ve

    D

    Vs

    ICI

    ID

    IE

    IB

    +VCC

    VBE

    RCR1

    Ve

    T

    Vs

    ICI

    IB

    IE

    RENTC

    +VCC

    VEVB

    a) Circuito polarizadopor realimentacin deemisor.

    b) Circuito polarizadopor realimentacin decolector.

    c) Circuito autopolariza-do por divisor de ten-sin.

    d) Circuito compensadocon diodo en la base.

    e) Circuito compensado utili-zando NTC.

    3.4. Circuitos de polarizacin y estabilizacin

    La polarizacin de un transistor no queda resuelta con un circuito que le lleve afuncionar en el punto de trabajo deseado, ya que, en funcionamiento el transis-tor disipa potencia que eleva la temperatura de sus uniones modificando estepunto.

    Para mantener el punto de trabajo frente a cambios de temperatura, cambios detensiones de alimentacin, tolerancias de los componentes y el proceso de enve-jecimiento de los mismos es necesario realizar diseos de circuitos de mayor com-plejidad.

    Para conseguir la estabilidad frente a variaciones de temperatura y toleranciasse recurre a la realimentacin negativa de corriente continua. Existen varios ti-pos de circuitos con realimentacin negativa: polarizacin por realimentacinde emisor, polarizacin por realimentacin de colector, circuito autopolarizadopor divisor de tensin, circuitos compensados con diodo en la base, circuitoscompensados utilizando termistores (NTC y PTC), etc.

    Como ejemplo, vamos a estudiar el comportamiento de un circuito autopolari-zado por divisor de tensin.

    128 Unidad 5

    Aunque cambie la RB, la recta de carga se mantiene, lo que ocurre es que laIBQ ser distinta:

    IBQ = = = 3 mA ;

    calculando igual que antes la ICQ obtenemos que esta es de 600 mA y laVCEQ = 2.980 V. Esto es imposible, ya que cuando VCE alcanza 0,3 V se sa-tura, y el transistor deja de responder a estas ecuaciones, luego el puntoQ ser:

    VCEQ = VCEQsat = 0,2 V y ICQ = = = 3,96 mA20 0,25 103

    VCC VCEsatRC

    1 0,7100

    VBB VBEQRB

    El concepto de realimentacin indi-ca que se toma una parte de laseal de salida (IC) para producir uncambio en la seal de entrada (IB).

    saber ms

    a Figura 5.30. Circuitos de polarizacin de un transistor.

    Espaol-InglsBase comn: common base.

    Canal N: N channel.

    Colector comn: commoncollector.

    Corriente de polarizacin: biascurrent.

    Drenador comn: common drain.

    Emisor comn: common emitter.

    Efecto de campo: field-effect.

    Fuente: source.

    Fototransistor: phototransistor.

    Saturacion: saturation.

    Sobrecarga: overload.

    Tensin umbral: threshold.

    Transistor de silicio: silicontransistor.

    Punto de saturacin: saturationpoint.

    Puerta comn: common gate.

    Encapsulado: encapsulation.

    vocabulario

  • Circuito autopolarizado por divisor de tensin

    A este tipo de polarizacin tambin se la denomina polarizacin universal ya quees la ms empleada en circuitos de amplificacin (figura 5.30c). El divisor de ten-sin est formado por los resistores R1 y R2. La tensin que aparece en R2 es la quepolariza directamente la unin B-E.

    Este circuito responde muy bien a las pequeas variaciones de ICBO y , siendo es-table frente a amplios mrgenes de temperatura.

    La forma de que el circuito contrarreste las variaciones de la IC es la siguiente:supongamos que la temperatura aumenta, esto supone un aumento de la IC, ypor lo tanto de la IE, con lo que aumenta la tensin en la resistencia RE y, enconsecuencia, disminuye la IB (por la malla de entrada) compensando el au-mento (IC = . IB). Por ello, el punto Q variar poco por la temperatura. Paraconseguir una buena estabilidad interesa que las resistencias R1 y R2 sean lo me-nores posible.

    Para analizar el circuito y calcular el punto Q, utilizamos el generador equivalen-te de Thvenin entre la base y el negativo de la batera, con lo que el circuito que-dara tal y como se ve en la figura 5.31.

    a Figura 5.31. Equivalente Thvenin del circuito de autopolarizacin.

    A partir de los valores de RTh y VTh del circuito equivalente Thvenin podemoscalcular las coordenadas del punto Q obtenidas de las ecuaciones de malla del cir-cuito de la figura 5.31:

    VTh = IB RTh + VBE + (IB+ IC) RE = IB (RTh + RE) + IC RE + VBE

    IB =

    ICQ = IB + ( + 1) ICBO si aproximamos ICBO

  • 130 Unidad 5

    En el circuito autopolarizado de la figura 5.32, determina el punto de tra-bajo del transistor, hallando la corriente de colector ICQ y la tensin co-lector-emisor VCEQ, sabiendo que = 120 y que ICBO = 0,1 A.

    Solucin:

    Realizando el equivalente Thvenin de la malla de entrada, tenemos que:

    RTh = = = 5,1 k ; VTh = VCC = 10 = 0,91 V

    Seguidamente, calculamos la IB de la malla de entrada:

    VTh = IB RTh + VBE + IE RE y como IE = IB + ICQ se deduce:

    VTh = IB RTh + VBE + (IB + ICQ) RE = IB (RTh + RE) + ICQ RE + VBE

    IBQ = =

    Por otro lado, tenemos que ICQ = IBQ + ( + 1) ICBO, despejando en estaecuacin el valor de IB y resolviendo la igualdad, obtenemos el valor de ICQ:

    ICQ = 120 + (120 + 1) 0,1 106

    Obteniendo de estas ecuaciones los valores de ICQ y de IBQ tenemos que:ICQ = 795 A; IBQ = 6,52 A. Otro modo ms sencillo de calcular IBQ e ICQ esrealizando la aproximacin ICBO

  • 4. Transistores de efecto de campoTanto los transistores de efecto de campo de unin JFET (Junction Field Effec Tran-sistor) o simplemente FET, como los transistores de efecto de campo de puerta ais-lada, denominados comnmente transistores MOST (Metal Oxido SemiconductorTransistor) o MOSFET, son dispositivos semiconductores unipolares (solamenteexiste la circulacin de los portadores mayoritarios), controlados por una tensinexterna con una alta impedancia de entrada (1012 ).

    4.1. El transistor FET

    La estructura de un FET, dependiendo del tipo de cristal base que se utilice, pue-de ser de canal n o canal p (figura 5.36). El sentido de la flecha en la puerta de launin G indica el sentido de circulacin de los portadores mayoritarios. Como po-demos ver en la figura 5.37, un transistor FET est compuesto por:

    Fuente S (Source): es el terminal por el cual entran los portadores mayorita-rios.

    Drenador D (Drain): terminal por el que salen los portadores mayoritarios.

    Puerta G (Gate): en los lados de la barra tipo n se forma una regin fuerte-mente dopada de impurezas aceptadoras (p+), formndose dos uniones np.Aplicaremos una tensin inversa entre puerta (G) y fuente (S) VGS, polarizan-do inversamente esta unin.

    Canal: es la regin de material tipo n, muy poco dopada, situada entre las dosregiones de puerta, a travs del cual se desplazan los portadores mayoritarios dela fuente al drenador.

    El funcionamiento del FET se basa en el control del canal, por el que circula unacorriente de portadores mayoritarios, mediante la tensin inversa VGS aplicada enla puerta (G) variando su seccin. De esta forma, la resistencia del canal est con-trolada por la VGS, que crea un campo elctrico perpendicular al sentido de la co-rriente de portadores mayoritarios. Segn sea el valor de VGS vamos a distinguirtres casos:

    a) VGS = 0: la seccin transversal del canal es grande y la resistencia entre los ter-minales S y D es pequea.

    b) VGS > 0: al aumentar ligeramente VGS 2 V, la polarizacin inversa aumentala zona de estrangulamiento disminuyendo la seccin del canal y, por tanto, au-mentando la resistencia entre S y D.

    c) VGS >> 0: si la tensin inversa VGS sigue aumentando, llega un momento enel cual el canal queda totalmente estrangulado, y se puede decir que la resis-tencia entre fuente y drenador es un circuito abierto, esto se produce cuandoVGS = VP ID = 0.

    Curvas caractersticas y zonas de funcionamiento

    En la figura 5.39 se muestra la familia de curvas caractersticas de variacin de IDen funcin de VDS, con la tensin VGS como parmetro constante (esta tensin esnegativa por ser una polarizacin inversa) para cada curva ID VDS. La corrientede drenador mxima (IDSS) se produce cuando VGS = 0. Semejante a un transistorbipolar en saturacin, un FET acta como una fuente de corriente de valor IDSS(corriente del drenador a la fuente con la puerta en cortocircuito).

    Componentes electrnicos activos 131

    a Figura 5.36. Smbolos del transis-tor FET.

    Canal n

    G

    S

    D

    Canal p

    G

    S

    D

    a Figura 5.37. Estructura internade un FET.

    P

    P

    NS D

    VGS

    VDS

    IDISIG

    e e

    G

    a Figura 5.38. Funcionamiento deun FET canal n.

    S Dn

    VGS VGS = 0

    VDS

    e

    e e

    G

    p

    p

    S Dn

    VGS VGS >> 0

    VDS

    e

    e e

    G

    p

    p

    S Dn

    VGS VGS > 0

    VDS

    e

    e e

    G

    p

    p

  • 132 Unidad 5

    La zona de saturacin se localiza entre una tensin mnima VP deno-minada tensin de estrangulamiento y la tensin mxima VDS(mx.)llamada tensin de ruptura. IDSS es la corriente de drenador mximaque un FET puede conducir. Este parmetro se encuentra en las hojasde caractersticas de los FET y proporciona la limitacin de corrientede drenador; por ejemplo, el MPF102 tiene una IDSS tpica de 6 mA.

    Corte y estrangulamiento de la puerta: la tensin de estrangula-miento es aquella para la que la ID se hace 0, en la grfica podemosver que esto ocurre para una VGS = 4 V, haciendo que la corrientede drenador sea casi nula, esta tensin se denomina tensin puerta-fuente de corte y en las hojas de caractersticas se representa conVGS(off). Esta magnitud tiene siempre el mismo valor que VP, de hecho,algunas hojas de caractersticas indican un solo valor. VGS(off) = VP.

    La zona lineal: tambin se la llama zona hmica, ya que en ella eltransistor se comporta como una resistencia de valor:

    RDS =

    Caracterstica de transferencia: como amplificador, el punto de trabajo del FETse sita en la zona de saturacin (o de corriente constante). La caracterstica detransferencia relaciona la corriente IDS y la tensin VGS, siendo su expresin ma-temtica la parbola:

    IDS = IDSS (1 )2

    Zona de avalancha: el FET toma valores que lo destruyen.

    4.2. El transistor MOST

    Los FET de puerta aislada IGFET (insulated-gate FET), MOSFET o simplementeMOST, tienen mayor importancia comercial que los FET. En este transistor, elcampo elctrico que controla la corriente de portadores mayoritarios est produ-cido por induccin electrosttica.

    Hay dos tipos de transistores MOST en funcin del proceso de fabricacin:MOST de acumulacin (enriquecimiento) y de deplexin (empobrecimiento).La principal diferencia entre ambos es el canal entre fuente y drenador.

    MOST de empobrecimiento (deplexin)

    Un MOST de empobrecimiento de canal n est compuesto de un material tipo ncon una zona p denominada sustrato y una puerta metlica (G) aislada por unacapa delgada de dixido de silicio (SiO2) que acta de dielctrico entre la puertay el sustrato.

    En el MOST de empobrecimiento, polarizado con una tensin de puerta negativa(figura 5.42a), la alimentacin VDS obliga a los electrones libres a circular desde lafuente (S) hacia el drenador (D), atravesando el canal estrecho formado entre lapuerta (G) y el sustrato. Como sucede en el FET, la tensin de puerta controla elancho del canal, cuanto ms negativa sea esta, menor ser la corriente de drena-dor, pudindose llegar a que sea nula cuando la tensin de puerta VGS es suficien-temente negativa. Por encontrarse la puerta aislada del canal, es posible aplicar unatensin VGS positiva como se muestra en la figura 5.42b, esta tensin incrementa

    VGSVP

    VPIDSSa Figura 5.39. Zonas de funciona-

    miento de un FET de canal n.

    10

    8

    6

    4

    2

    0 5 10 15 20 25 30

    IDSS

    I D (

    mA

    )

    Zonahmica

    Zona de saturacino de corriente constante

    Zona deavalancha

    VP VDSmx.

    VGS = 3 V

    VGS = 2,5 V

    VGS = 2 V

    VGS = 1 V

    VGS = 1,5 V

    VGS = 0,5 V

    VGS = 0 V

    VGS = 3,5 V

    VGS = 4 V VDS (V)

    a Figura 5.40. Caracterstica detransferencia de un FET canal n.

    -4 -3 -2

    IDSS

    ID (mA)

    VGS (V) VP

    -1

    5

    10

    a Figura 5.41. Smbolos del transis-tor MOST de empobrecimiento.

    Canal n

    G

    S

    D

    G

    S

    D

    Canal p

  • el nmero de electrones libres que circulan por el canal, cuanto ms positiva seaesta, mayor ser la conduccin desde la fuente hacia el drenador.

    En la figura 5.43 (a) se muestran las curvas caractersticas de salida de un MOSTde canal n. Podemos observar que la VGS toma valores positivos y negativos. La IDSse anula para VGS(off), entre VGS(off) y VGS = 0 el transistor funciona en modo de em-pobrecimiento, mientras que para VGS positivas funciona en enriquecimiento. Lascurvas presentan una zona hmica, una de saturacin (fuente de corriente) y unade corte. En la curva de transferencia (figura 5.43b) se observa que VGS puede to-mar valores positivos, matemticamente utiliza la misma frmula que los FET.

    En algunos casos, se puede aplicar una tensin al sustrato para tener un controladicional de la corriente de drenador, por esta razn, algunos MOST tienen cua-tro terminales de conexin. El funcionamiento de los MOST de canal p, es com-plementario al de los de canal n, lo que significa que las tensiones y corrientes es-tn cambiadas de signo.

    a Figura 5.43. Curvas caractersticas de un transistor MOST de empobrecimiento de canal n.

    MOST de enriquecimiento (acumulacin)

    Es un transistor muy til, por lo que tiene una gran importancia en electrnica digi-tal. En el MOST de enriquecimiento de canal n (figura 5.44a) el sustrato se extiendehasta la capa de SiO2, por lo que desaparece el canal entre la fuente y el drenador.

    Cuando la tensin de puerta es nula (VGS = 0), la alimentacin VDS trata de ha-cer circular los electrones de la S al D, pero el sustrato p solo tiene unos cuantoselectrones libres producidos trmicamente, por lo que la IDS es nula y el transis-tor est cortado.

    Cuando la puerta es suficientemente positiva, atrae electrones libres dentro delsustrato p, estos se recombinan con los huecos cercanos al SiO2, llegando un mo-mento en el que los huecos prximos al SiO2 desaparecen abriendo el canal en-tre la fuente y el drenador. Esta capa conductora se denomina capa de inversintipo n (figura 5.45).

    La VGS mnima para que ocurra esto, se llama tensin umbral VGS(th), y puede va-riar desde menos de 1 V hasta ms de 5 V. La figura 5.46 muestra las curvas de sa-lida de un MOST de enriquecimiento. La curva inferior es la de VGS(th), para VGSmayores el dispositivo conduce controlando la corriente de drenador por mediode la tensin de puerta.

    a. curvas caractersticas

    Zona de saturacin

    Zona de corte VDS (V)

    VGS = 2 V

    VGS = 1 V

    VGS = 0 V

    VGS = -1 V

    VGS (off) = -2 V

    Zon

    a h

    mic

    a

    I D =

    (m

    A)

    I D =

    (m

    A)

    b. curvas de transferencia

    Empobrecimiento

    VGS (V)

    VGS (off)

    IDSS

    Enr

    ique

    cim

    ient

    o

    Componentes electrnicos activos 133

    a Figura 5.42. Funcionamiento deun transistor MOST.

    S D

    a) Empobrecimiento

    SiO2VGS

    IS ID

    VDS

    e e

    G

    n np

    S D

    b) Enriquecimiento

    SiO2

    Sustrato

    Sustrato

    VGS

    IS ID

    VDS

    e e

    G

    n np

    La delgada capa de SiO2 se puededestruir fcilmente con una tensinVGS excesiva, que puede producirseal retirar o insertar el transistor en uncircuito alimentado por tensionestransitorias de efectos inductivos,por descargas electrostticas, etc.

    saber ms

    a Figura 5.44. Estructura y smbolosde un MOST de enriquecimiento.

    Canal n

    b) Smbolos

    G

    S

    D

    G

    S

    D

    Canal p

    SiO2

    n nS D

    G

    p

    Sustrato

    a) Estructura (canal n)

  • 134 Unidad 5

    En las curvas tambin se pueden distinguir la zona hmica y la zona de saturacin,puede actuar como una resistencia o una fuente de corriente.

    a Figura 5.46. Curvas caractersticas de un transistor MOST de enriquecimiento de canal n.

    La curva de transferencia, tambin es una parbola, pero en este caso el vrticeest en VGS(th) por lo que su ecuacin ser:

    ID = ID(on) ( )2

    Las corrientes ID(on) y la tensin VGS(on) se incluyen en las hojas de caractersticasy corresponden a un punto muy por encima del umbral.

    VGS VGS(th)VGS(on) VGS(th)

    Zona de saturacin

    VGS = 20 V

    VGS = 15 V

    VGS = 10 V

    VGS = 5 V

    VGS (th)

    Zona de corte

    Zon

    a h

    mic

    a

    I D =

    (m

    A)

    I D =

    (m

    A)

    ID (on)

    VDS (V)

    VGS (th)VGS (on) VGS (V)

    a) familia de curvas b) curva de transferencia

    a Figura 5.45. Funcionamiento deun transistor MOST de enriqueci-miento, canal n.

    S D

    Capa deinversintipo n

    VGS

    IS ID

    VDS

    e e

    G

    n np

    Sustrato

    Tecnologa CMOS

    Consiste en reducir considerable-mente la potencia de disipacin avalores del orden de 50 nW en los cir-cuitos digitales integrados emplean-do transistores MOSFET de acumu-lacin complementarios de canal py n en el mismo chip.

    vocabulario

    a Figura 5.47.

    RD

    IG = 0

    ID

    RS220

    30 V

    3,3 k

    1 M

    G

    S

    D

    +VDD

    VDS

    VGS

    RG

    Calcula el punto de trabajo del transistor FET del circuito de polarizacinde la figura 5.47. Datos: IDSS = 7,5 mA y VP = 5 V

    Solucin:

    Primero calculamos el valor de VGS:

    VGS = VG VS = 0 IDQ RS = 220 IDQSuponemos que el transistor FET se encuentra en su zona de saturacin (ge-nerador de corriente) por lo que cumple la expresin:

    IDQ = IDSS (1 )2

    = IDSS (1 )2

    ;

    despejando de esta ecuacin cuadrtica (de segundo grado) IDQ, obtenemosdos resultados IDQ = 109,61 mA y IDQ = 4,71 mA, con el primero de ellos eltransistor se destruira, luego elegimos el segundo y calculamos el valor deVGS: VGS = IDQ RS = 220 4,71 = 1,04 V

    Calculamos ahora el valor de VDSQ, a partir de la ecuacin de la malla de sali-da: VDD = IDQ RD + VDSQ + RS IDQVDSQ = VDD IDQ RD RS IDQ = 30 4,71 3,3 4,71 0,22 = 13,42 V

    Como podemos comprobar, la dificultad de estos ejercicios radica en el clcu-lo de IDQ, ya que hay que resolver una ecuacin de segundo grado, por ello,algunos ejercicios se plantearn ofreciendo directamente VGS.

    (IDQ RS)

    VP

    VGSVP

    EJEMPLO

  • 5. Identificacin de transistoresLa mejor forma de identificar un transistor es utilizar las hojas de especificacionestcnicas que proporciona el fabricante, o un libro de caractersticas de transisto-res. En estos manuales tambin se pueden encontrar transistores de caractersti-cas similares llamados equivalentes. En ausencia de estos manuales es posibleidentificar el tipo (NPN o PNP), terminales y hFE utilizando un polmetro digital(Vese Prctica Profesional).

    5.1. Hoja de caractersticas de un transistor

    Una vez identificado un transistor, hay que verificar en las especificaciones tc-nicas dadas por el fabricante que sus parmetros de funcionamiento se encuentransiempre por debajo de sus limitaciones.

    Una forma de aumentar la potencia mxima que puede disipar un transistor con-siste en poner un disipador de calor, lo que consigue aumentar el rea superficialde encapsulado. Este disipador no puede tener un contacto directo con el cuerpodel transistor. Para evitar el contacto se usa una lmina de mica que sirve de ais-lante y conductor trmico.

    Las hojas de caractersticas nos indican que la ganancia de corriente (hFE o ) deltransistor no es constante, esto se debe a que vara de forma sustanciosa con lacorriente de colector, adems la temperatura ambiente influye positivamente enel aumento de dicha corriente. Para tener en cuenta este fenmeno los fabri-cantes proporcionan curvas de la ganancia de corriente, donde se relacionan lasvariaciones que sufre con respecto a la corriente de colector y a la temperatu-ra ambiente.

    5.2. Encapsulado de transistores

    Los encapsulados de transistores ms comunes que podemos encontrar estn re-presentados en la figura 5.49; sus caractersticas son:

    TO-92: este transistor pequeo es muy utilizado para la amplificacin de pe-queas seales. La asignacin de terminales (emisor-base-colector) no est es-tandarizada.

    TO-18 y TO-38: es un encapsulado metlico algo ms grande que el TO-92.En la carcasa hay un pequeo saliente que indica que el terminal ms cercanoes el emisor. Tiene el terminal del colector pegado a la carcasa, para efectos dedisipacin de calor. El TO-38 es ms grande que el TO-18.

    TO-126: se utiliza mucho en aplicaciones de pequea y mediana potencia.Puede o no utilizar disipador dependiendo de la aplicacin para la que se use.El disipador se fija por medio de un tornillo aislado que se coloca en el orificioque el transistor tiene en su centro.

    TO-220: se utiliza en aplicaciones donde haya que disipar menor potencia quecon el encapsulado TO-3. Incorpora una placa metlica.

    TO-3: se utiliza en transistores de gran potencia. Es de gran tamao para quepueda disipar bastante calor. Est fabricado de metal y es habitual ponerle undisipador. El colector est directamente conectado al cuerpo del mismo (car-casa), por eso solo tiene dos terminales.

    Componentes electrnicos activos 135

    a Figura 5.48. Distintos tipos de di-sipadores.

    a Figura 5.49. Encapsulado detransistores.

    TO-9

    2TO

    -18

    TO-1

    26TO

    -220

    TO-3

  • 136 Unidad 5

    ACTIVIDADES FINALES

    1. Calcula el valor que debe tener la resistencia limitadora para un diodo LED que se quiere conectar a la sa-lida de una fuente de alimentacin de 12 V. Realiza un esquema de conexiones.

    2. Indica los valores de y de un transistor si sabemos que IC = 100 mA e IB = 0,5 mA.

    3. El parmetro de un transistor vale 0,97 y la corriente que circula porel emisor es de 20 mA. Calcula la IB, IC y sabiendo que la ICBO = 50 A.

    4. Indicador de voltaje con diodo LED. Observa el circuito de la figura.La alimentacin del circuito vara entre 0 y 10 V.

    a) Calcula R1 para que el diodo LED D1 se ilumine con 10 V.

    b) Calcula R3 para que D3 conduzca y se ilumine con 5 V.

    c) A continuacin, calcula tambin el valor de R2 para que el diodozner trabaje, estabilizando la tensin entre sus extremos a 5 V,cuando la tensin de entrada sea mayor de 6 V.

    5. Calcula y de un transistor, si se cumple que la IC = 3,6 mA cuando la IB = 60 A. Realiza los clculospara ICBO = 0 y para ICBO = 2 A

    6. Calcula las intensidades que circulan por los terminales del transistor desilicio de la figura 5.51 con el interruptor abierto. Repite los clculos yhalla tambin los voltajes VCE, VCB y VBE. Datos : = 0,95 e ICBO = 1 A.

    7. Calcula el punto de trabajo del transistor polarizado con realimenta-cin de colector del circuito de la figura 5.52 ( = 250).

    8. Dado el circuito de polarizacin por divisor de tensin de la figura 5.53 sepide:

    a) Dibuja el circuito equivalente con dos FA (aplicar el teorema deThvenin).

    b) Calcula el punto de trabajo Q (VCEQ, ICQ, IBQ).

    c) Calcula la potencia que disipar el transistor.

    d) Dibuja la recta de carga y el punto de trabajo, sobre las curvas desalida del transistor.

    (Datos: = 100; VBE = 0,6 V)

    a Figura 5.52.

    VBE

    VCE

    VCC+

    RB

    RC15 k

    1 M

    15 V

    BJT

    a Figura 5.53.

    RE220

    390

    BJT

    4,7 k

    10 k

    12 VVCC

    +

    R2

    R1 RC

    a Figura 5.54.

    IB = 500 AIB = 500 A450 A450 A

    400 A400 A

    350 A350 A

    300 A300 A

    250 A250 A

    200 A200 A

    150 A150 A

    100 A100 A

    50 A50 A

    25 A25 A

    100

    90

    80

    70

    60

    40

    30

    20

    10

    50

    00 10 20 30 36 V

    mA

    IC

    VCE

    a Figura 5.50.

    R2

    R1

    D1

    R3Vg

    0-10 VD3

    D2

    a Figura 5.51.

    VEE

    RCRE

    VCC

    5 k 10 k

    2 V

    BJT

    25 V

    IB

    IE IC

  • Componentes electrnicos activos 137

    9. Calcula el valor de la tensin de polarizacin VGS de un transistor FET de canal n, si por l, circula una co-rriente de drenador de 12 mA, si se ha obtenido de sus hojas de caractersticas que IDSS = 15 mA y VP = 6 V.

    10. Calcula el punto de trabajo del transistor FET polarizado con el circuito mostrado en la figura 5.55, sa-biendo que la tensin de polarizacin VGS = 1,1 V. Qu valor debe tener la resistencia RS?

    (Datos: IDSS = 7,5 mA; VP = 5 V)

    11. Calcula el valor de VDS en el circuito dela figura 5.56.

    (Datos: IDSS = 7,5 mA; VP = 5 V)

    12. Monta los circuitos de polarizacinmostrados en la figura 5.57 y realizalos siguientes apartados:

    a) Dibuja la recta de carga del transis-tor sobre sus curvas caractersticas.

    b) Determina el punto de trabajo Q deltransistor, para que este se encuen-tre hacia la mitad de VCC (VCE = 8 V).

    c) Halla el valor de RB para este punto de trabajo. En el circuito (d) calcula R2.

    d) Calcula y mide VCE, VBE, VRC, VRB, IB, IC, IE. Antalas en una tabla.

    entra en internet13. Busca en Internet el smbolo, las caractersticas principales y las aplicaciones, de los siguiente tipos de dio-

    dos que no se han visto en la unidad: diodo efecto tnel, diodo Schottky (diodo de barrera) y diodo lser,as como las caractersticas y tecnologas de fabricacin de los Displays de Cristal Lquido (LCD)

    14. Busca en Internet las hojas de caractersticas de los siguientes transistores, identifica de qu tipo son y susterminales as como su encapsulado. Comprueba mediante un polmetro digital que la asignacin de susterminales es la correcta, y mide el parmetro hFE de cada uno de ellos. Los transistores que se deben iden-tificar son: BD138, BC107, 2N3055, BC550, BD136, BD227, BC304, BC148, BC140, BD510.

    (Nota: estos transistores pueden sustituirse por otros, dependiendo de los que haya en el aula de electrnica).

    a Figura 5.56.

    RD3,3 k

    VGS1,11 V

    VDD30 V

    MOST

    a Figura 5.55.

    1 M

    FET

    RG

    3,3 k

    30 V

    +

    RD

    VDD

    RS?

    a Figura 5.57. a) Polarizacin fija. b) Polarizacin por realimentacin de emisor. c) Polarizacin por realimentacin de co-lector. d) Polarizacin por divisor de tensin (autopolarizacin).

    BJTBC547BJT

    BC547

    BJTBC547BJT

    BC547

    RC2,2 k

    RC2,2 k

    RC2,2 k

    RC2,2 k RBRB

    RB

    RE220

    RE220

    220 k

    16V

    ++ VCC16V

    VCC+16V

    VCC+16V

    a) b) c) d)

    VCC

    R2

    R1

  • 138 Unidad 5

    PRCTICA PROFESIONALEQUIPOS

    Polmetro digital

    Placa de insercin de componentes

    HERRAMIENTAS

    Alicates y pinzas

    MATERIAL

    Transistores bipolares (en el ejemplose utiliza el transistor BC548)

    Identificacin del tipo (npn o pnp)y de los terminales de un transistorbipolar

    OBJETIVO

    Identificar el tipo de transistor bipolar (npn o pnp).

    Identificar los terminales del transistor (emisor, base y colector).

    Comprobar que el transistor se encuentra en buen estado.

    Hallar la hFE o del transistor.

    PRECAUCIONES

    Realizar las medidas sobre el transistor de forma segura, configurando previamente el polmetro digital en el modode medida de diodos (para identificar el tipo y los terminales del transistor) y en el modo de medida de hFE de transis-tores para hallar la .

    DESARROLLO

    1. En primer lugar habr que averiguar si se trata de un transistor del tipo pnp o npn. Para ello configuramos el pol-metro digital en el modo de medida de diodos y aplicamos las puntas de prueba a los terminales del transistor, va-mos probando hasta que visualicemos en el polmetro una tensin de unos 0,7 V (para transistores de silicio) o bien0,3 V (para transistores de germanio). Cuando obtengamos esta tensin, sin mover la punta de prueba roja, cam-biamos la punta de prueba negra al otro terminal que queda libre, si en esta situacin volvemos a obtener una lec-tura de aproximadamente 0,7 V quiere decir que se trata de un transistor npn. Esto es porque la punta de pruebaroja (positiva) est situada sobre la base del transistor, y esta es positiva.

    En el caso de que al mover la punta de prueba negra al otro terminal, no obtengamos ninguna lectura en el pol-metro, quiere decir que la base del transistor es el terminal sobre el que se encontraba la punta de prueba negra.En esta situacin habr que volver a poner la punta de prueba negra sobre ese terminal y deberemos mover la pun-ta de prueba roja sobre los otros dos terminales del transistor comprobando que en ambos el polmetro marca unalectura de unos 0,7 V aproximadamente.

    De esta forma, queda identificado el tipo de transistor de que se trata y el terminal que corresponde a la base. Talcomo podemos ver en las figuras 5.58, 5.59 y 5.60, el transistor BC548 es del tipo npn y la base est situada en elterminal central.

    a Figura 5.58. Probar hasta obteneruna lectura de unos 0,7 V.

    a Figura 5.59. La punta de prueba rojasobre el terminal central indica que esun transistor del tipo npn.

    a Figura 5.60. Al poner la punta deprueba sobre el otro terminal tambinse visualizan 0,7 V aproximadamente.

  • Componentes electrnicos activos 139

    2. Una vez identificado el tipo de transistor y el terminal de base, hay que discriminar qu terminal corresponde alemisor y cul al colector, para ello hay que tener en cuenta que la resistencia y barrera de potencial en la uninbase-colector es algo menor que la correspondiente a la unin base-emisor. Por ello habr que comprobar con culde los dos terminales se visualiza en el polmetro, configurado para verificar diodos, menos tensin respecto al ter-minal de base; siendo este terminal el colector del transistor. En el transistor BC548, como podemos ver en la fi-gura 5.62, el colector se corresponde con el terminal de la izquierda y el emisor con el terminal de la derecha.

    La identificacin de transistores tambin puede realizarse configurando el po-lmetro como hmetro (con una escala elevada, del orden de M ) y midiendola resistencia existente entre ese terminal y el terminal que corresponde a labase. El colector ser aquel terminal que presente menos resistencia.

    3. Los polmetros digitales suelen estar equipados con un dispositivo (figura5.63), capaz de determinar la ganancia de corriente (hFE o ) de los transis-tores. Dicho dispositivo dispone de dos grupos de tres conexiones, uno paratransistores NPN y otro para transistores PNP, en las que se indican los termi-nales del transistor que hay que conectar (E, C y B). Una vez conectado en elpolmetro y configurado para medir hFE se visualiza la ganancia del transistor.Este dispositivo se puede utilizar para identificar el tipo y los terminales de un transistor as como para verificar si seencuentra en buen estado. Configuraremos el polmetro digital en modo hFE (medicin de transistores) y segn lalocalizacin de la base, emisor y colector introduciremos el transistor en los orificios adecuados del polmetro. Deesta forma en el display aparece la lectura de o hFE, que para el transistor BC548 utilizado en la prctica es de 538.

    a Figura 5.64. Insercin del transistor en los orificioscorrespondientes del polmetro configurado en hFE.

    a Figura 5.65. Lectura del parmetro o hFE del tran-sistor.

    a Figura 5.63. Medidor de transistoresen un polmetro digital.

    E

    B

    C

    E

    PNP

    E

    B

    C

    E

    NPN

    a Figura 5.61. Identificacin del emisor y del colector del transistor npn BC548. a Figura 5.62. Terminales del transistorBC548.

    EMISOR

    COLECTOR

  • 140 Unidad 5

    MUNDO TCNICO

    1. Analiza los siguientes cdigos serigrafiados en componentes activos, indicando la nomenclatura que lo regu-la, el componente activo del que se trata, as como las caractersticas indicadas en su cdigo: a) BZY88C5V1,b) 1N4007, c) BY127, d) 1S1885A, e) BSX51A, f) BC107, g) 2SG150, h) BY127

    Actividades

    Nomenclatura de los semiconductoresLos semiconductores tienen serigrafiados nmeros y letras que aportan informacin sobre el tipo de dispositivo deque se trata. Las nomenclaturas ms utilizadas son:

    Pro-electrn (europea) que consta de dos letras y tres cifras para los componentes utilizados en radio, televisin yaudio o de tres letras y dos nmeros para dispositivos industriales. La primera letra precisa el material del que est he-cho el dispositivo y la segunda letra el tipo de componente. Cuando hay otra letra indica que el componente est he-cho para aplicaciones industriales o profesionales.

    JEDEC (Joint Electronic Devices Engineering Council) utilizada por fabricantes norteamericanos, consta de un n-mero (uniones del componente), la letra N (silicio) y un nmero de serie (sin significado tcnico).

    JIS (Japanese Industrial Standards) utilizada por los fabricantes japoneses, consta de un nmero, dos letras y n-mero de serie (este ltimo sin ningn significado tcnico).

    Informacin obtenida de las pginas web: http://electronred.iespana.es/nomenclatura1.htm y http://www.wikiciencia.org/electronica/semi/nomenclatura/index.php

    Tipo (dgito) Aplicacin (S + LETRA)

    1: Diodo 2: Transistor Bipolar 3: Transistor FET

    SA: Transistor PNP AF SB: Transistor PNP BF SC: Transistor NPN AF SD: Transistor NPN BF

    SE: DiodoSF: TiristorSG: Dispositivo de disparo SH: UJT

    SJ: FET/MOSFET canal P SK: FET/MOSFET canal N SM: Triac SQ: LED

    SR: Rectificador SS: diodo de seal ST: diodo de avalancha SZ: diodo zner

    1N: diodo rectificador 2N: Transistor o tiristor 3N: Transistor de efecto de campo (FET o MOST)

    Material (1 letra) Tipo de dispositivo (2 letra) Serie alfanumrica Sufijo

    A: Germanio.B: Silicio .C: Arseniuro de galio.D: Antimoniuro de indio.R: Materiales compuestos.

    A: Diodo de pequea seal.B: Diodo de capacitancia variable (varicap).C: Transistor de pequea seal.D: Transistor de potencia.E: Diodo tnel.F: Transistor, alta frecuencia, pequea seal.K: Dispositivo de efecto Hall.L: Transistor, alta frecuencia, potencia.N: Optoacoplador.P: Fotodiodo.Q: Emisor de radiacin (LED).R: Dispositivo de conmutacin, baja potencia.S: Transistor, conmutacin de baja potencia. T: Dispositivo de conmutacin, potencia.U: Transistor de conmutacin, potencia.X: Diodo multiplicador.Y: Diodo rectificador de potencia.Z: Diodo zner.

    Tres cifras (entre 100 a999) para dispositivos deuso general, utilizadosprincipalmente en aparatosde aplicacin domstica.Una letra (X,Y,Z, W, etc.),seguida de dos cifras (de10 a 99) para los dispositi-vos utilizados en aplicacio-nes industriales y profesio-nales.

    Se utiliza para indicar varia-ciones de un modelo yaexistente o bien datos refe-ridos a las caractersticas delsemiconductor.Sufijo de tolerancia paradiodos zner:A: 1%B: 2%C: 5%D: 10%E: 20%Tambin suele aparecer latensin zner (ej. 4V7).

  • Componentes electrnicos activos 141

    EN RESUMEN

    1. La regin P de un diodo corresponde al terminal:a) Ctodo. b) nodo.c) Colector. d) Un diodo no tiene polaridad.

    2. Cul es la diferencia fundamental entre el efec-to zner y el efecto avalancha?a) Ninguna.b) El efecto zner se consigue polarizando el diodo en

    forma directa y el efecto avalancha en forma inversa.c) El efecto zner hace que disminuya la corriente por

    el diodo y el efecto avalancha hace que aumente.d) En el efecto zner la corriente inversa es controlable

    y en el efecto avalancha no lo es.

    3. Selecciona la afirmacin correcta sobre un diodo LEDa) Es equivalente a una lamparita incandescente.b) Emite una radiacin luminosa que depende del

    material con el que est fabricado.

    c) Tiene una tensin umbral de 0,7 V.d) Para que funcione correctamente debe polarizarse

    en inversa.

    4. Cuando la IC es mxima y la VCE es aproximada-mente cero, el punto de trabajo se sita en la zona: a) Corte.b) Saturacin.c) Activa.d) Ruptura.

    5. Los circuitos de polarizacin de un transistor per-miten que el transistor trabaje:a) En un punto cualquiera de la recta de carga de for-

    ma estable.b) En la zona de saturacin y activa.c) En la zona de corte y saturacin.d) En la zona activa.

    EVALA TUS CONOCIMIENTOS

    Discretos: Tiristores Triac Diac UJT PUT, etc.Integrados: Amplificadores

    Operacionales Osciladores Convertidores Filtros Moduladores,

    etc.

    OTROSCOMPONENTES

    ACTIVOS

    DIODOS

    POLARIZACIN

    Directa

    FUNCIONAMIENTOCurva caracterstica

    Inversa

    TIPOS

    Rectificador Zner LED Fotodiodo Optoacoplador

    Curvacaracterstica Saturacin Corte Activa

    TRANSISTORES

    Bipolares

    NPN PNP

    Curva caracterstica hmica Corte Activa

    Unipolares

    FET

    Canal n

    MOSFETEmpobrecimientoEnriquecimiento

    Canal p

    POLARIZACIN: Recta de carga / Punto de trabajo Q

    Circuitos de polarizacin

    COMPONENTES ACTIVOS(semiconductores)