TIPOS DE TRANSISTORES BIPOLAR (BJT) TYPES OF BIPOLAR TRANSISTOR (BJT) El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction Transistor, o sus siglas BJT) 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. The transistor is a semiconductor electronic device used to produce an output signal in response to another input signal. Acts as amplifier, oscillator, switch or rectifier. The bipolar junction transistor (Bipolar Junction Transistor English or their initials BJT) is an electronic solid state device consisting of two PN junctions very close together, which controls the passage of current through its terminals. La denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja. Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en electrónica analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL o BICMOS. The denomination of bipolar is because conduction occurs by displacing two polarities carriers (negative electrons and positive holes), and are useful in many applications, but have certain disadvantages, including input impedance quite low. Bipolar transistors are the most popular transistors and are generally used in analogue electronic but also in some applications of digital electronics, such as TTL or BiCMOS technology electronics. Un transistor de unión bipolar consiste en tres regiones semiconductoras dopadas: la región del emisor, la región de la base y la región del colector. Estas regiones son, respectivamente, tipo P, tipo N y tipo P en un PNP, y tipo N, tipo P, y tipo N en un transistor NPN. Cada región del semiconductor está conectada a un terminal, denominado emisor (E), base (B) o colector (C), según corresponda. A bipolar junction transistor transistor consists in three semiconductor semiconductor regions: the emitter region, the base region and the collector region. These regions are, respectively, P type, N type and P type to a PNP-type and N, P-type and N-type NPN transistor. Each semiconductor region is connected to a terminal, called emitter (E), base (B) and collector (C).
E: Emisor. Es una región muy dopada. Su nombre se debe a que funciona como emisor de los portadores de carga. Cuanto más dopaje tenga el emisor, más cantidad de portadores podrá aportar la corriente. Emitter. It is a highly doped region. Its name is because acts as issuer of the charge carriers. The more you have the emitter doping, more of the current carriers can provide.
B: Base. Es la región central, estrecha y poco dopada, que se encarga de controlar el paso de los portadores. Con estas características conseguimos que en esta zona exista poca recombinación, y prácticamente todos los portadores que proceden del emisor pasen al colector. Podemos notar que si esta zona no es estrecha, el dispositivo podría no funcionar como un transistor y hacerlo como si se tratara de dos diodos en oposición.
Base. It is the central, narrow, lightly doped region, which is responsible for controlling the passage of carriers. With these characteristics we get that little recombination exists in this area, and practically all carriers coming from the emitter to the collector pass. We can see that if this area is not close, the device may not function as a transistor and make it as if it were two diodes in opposition.
C: Colector. Es la región unida a la base, de extensión más amplia, cuyo objeto es captar los portadores inyectados en dicha región desde el emisor.
Collector. Is joined to the base, of greater extension, whose purpose region is to capture the injected carriers in the region from the emitter. La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento normal, la unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, porque es muy angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector. El transistor posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y estado de actividad. The most common manufacturing technique is the epitaxial deposition. In normal operation, the base-emitter junction is polarized directly, while the base-collector in inverse. The charge carriers emitted by the emitter cross the base, because it is very narrow, there is little recombination of carriers, and most of it passes the collector. The transistor has three operating states: state of cutting, saturation state and activity state.
Tipos de Transistor de Unión Bipolar Types of Bipolar Transistor Union
NPN: es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor. La mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN, debido a que la movilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo mayores corrientes y velocidades de operación. Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado P (la "base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente ingresando a la base en configuración emisor-común es amplificada en la salida del colector. La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. NPN: is one of the two types of bipolar transistors, in which the "N" and "P" letters refer to the majority charge carriers inside the different regions of the transistor. The majority of bipolar transistors used today are NPN, because electron mobility is higher than the mobility of the "gaps" in the semiconductor, allowing higher operating speeds and currents. The NPN transistors consist of a layer of P-doped semiconductor (the "base") between two layers of doped material N. A small current entering the base in common-emitter configuration is amplified in the collector output. The arrow in the NPN transistor symbol is on the the emitter terminal and points in the direction that the conventional current flow when the device is in active operation.
PNP: El otro tipo de transistor de unión bipolar es el PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPN brinda
mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias. Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector. La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. PNP: The other type of bipolar junction transistor is a PNP with the letters "P" and "N" referring to the majority loads within different regions of the transistor. Few transistors used today are NPN, because the NPN provides much better performance in most circumstances. PNP transistors consist of a layer of N-doped semiconductor material between two layers of doped material P. The PNP transistors are commonly operated with the collector connected to ground and the positive terminal of the power source through an external electrical charge emitter. A small stream flowing from the base allows a much larger current to flow from the emitter to the collector. The arrow in the PNP transistor is in the emitter leg and points in the direction in which the conventional current flows when the device is in active operation.
Regiones operativas del transistor Transistor operating regions
Región activa en cuanto a la polaridad:
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 β (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.
Active region in terms of polarity: When a transistor is neither in its saturation region or the cut-off region then is in an intermediate region, the active region. In this region, the collector current (Ic) mainly depends on the base current (Ib) of β and resistances that are connected in the collector and emitter. This region is the most important if what you want is to use the transistor as a signal amplifier.
Región inversa:
Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo, el transistor bipolar entra en funcionamiento en modo inverso. En este modo, las regiones del colector y emisor intercambian roles. Debido a que la mayoría de los BJT 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. Inverse Region: By reversing the polarity of the operating conditions in active mode, the bipolar transistor goes into operation in Inverse mode. In this way, the emitter and collector regions switch roles. Because most BJTs are designed to maximize current gain in active mode, the beta parameter in reverse mode is drastically lower than present in active mode.
Región de corte: Un transistor está en corte cuando:
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). Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base es igual a cero. De forma simplificada, se puede decir que el la unión CE se comporta como un circuito abierto, ya que la corriente que lo atraviesa es cero. Region Cut: A transistor is off when: In this case the voltage between collector and emitter of the transistor is the circuit supply voltage. (Since there is no current flowing, no voltage drop). This event normally occurs when the base current is zero. In simplified terms, it can be said that the EC junction behaves as an open circuit, since the current through it is zero.
Región de saturación: Un transistor está saturado cuando:
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. Se presenta cuando la diferencia de potencial entre el colector y el emisor desciende por debajo del valor umbral. Cuando el transistor esta en saturación, la relación lineal de amplificación no se cumple.
Saturation Region: A transistor is saturated when: In this case the magnitude of the current depends on the supply voltage of the circuit and resistors in the collector or the emitter, or both. Occurs when the potential difference between the collector and emitter falls below the threshold value. When the transistor is in saturation, amplifying the linear relationship is not satisfied. http://www.youtube.com/watch?v=IcrBqCFLHIY
