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Electrónica Analógica - Francisco J. Ortiz
Unidad 5. Fundamentos de transistores bipolares DTE - UPCT
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5.1. Introducción
En 1951 William Schockley inventó el primer transistor de uniónPrincipales aplicaciones:
Amplificación (tanto de tensión como de corriente)Conmutación (son la base de los CI )Etapas de potencia (transistores de potencia)
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5.1.1. Tipos de transistores y símbolos
BJT: aplicaciones analógicas. FET: aplicaciones digitales (bajo consumo)BJT: aplicaciones analógicas. FET: aplicaciones digitales (bajo consumo)
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5.1.2. Aplicaciones: Conmutación y amplificación
ConmutaciónConmutación
AmplificaciónAmplificación
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Fósforo
BoroFósforo
∆f/cm3
Distancia a la superficie
Boro: 3 electrones ⇒ Exceso de huecosFósforo: 5 electrones ⇒ Exceso de electrones
1020
1017
1015
E
N+
B
P-
C
N
Emisor MUY dopadoEmisor MUY dopadoGráfico de concentración de portadores
Colector MÁS grandeColector MÁS grandeBase ESTRECHABase ESTRECHA
5.2. Principios de funcionamiento
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5.2. Principios de funcionamiento
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5.2. Principios de funcionamiento
Polarización correcta de un npnA partir de la corriente de base IB, se modulan las corrientes IC e IE.Sentido de las corrientes (convencional)
IE
ICIB
VCEVBE
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5.3. Propiedades y curvas características
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5.3. Propiedades y curvas características
Corte, Activa y SaturaciónEl BJT trabajará en cada una de las zonas dependiendo de la polarización.
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Comportamiento lineal: en zona activa. AMPLIFICACIÓNComportamiento no lineal: entre corte y saturación. CONMUTACIÓN
5.3. Propiedades y curvas características
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5.4. Modelos del transistor en gran señal
(d) Activa(c) Saturación(b) Corte(a) Circuito real
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5.5. Cómo leer la hoja de características
Transistores pequeña señal disipan < 1 WTransistores de potencia > 1 WLimitaciones en la zona de ruptura
VCB 60 VVCEO 40 VVEB 6 V
Corriente y potencia máximasIC 200 mA dcPD 625 mW para Tambiente= 25ºCPD 1.5 W para Tcápsula = 25ºC (refrigerado)
Ganancia de corrienteVaría según Ic entre 100 y 300 cuando Ic=10 mA
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5.3. Cómo leer la hoja de características
TO-3 : transistores de gran potenciaTO-220: transistores de potencia media, reguladores, tiristores y triacsTO-126: transistores de menor potenciaTO-92: muy utilizada en transistores de señal