TRANSISTOR BJT

TRANSISTOR BJT O BIPOLAR

DEFINICIÓN: 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. 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.

SIMBOLO:

PNP                             NPN

CARACTERISTICAS: Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:

Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.

Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.

Colector, de extensión mucho mayor.

FUNCIONES: Para que un transistor pueda funcionar correctamente, se tienen que cumplir una serie de condiciones, como que:

-El espesor de la base sea muy pequeño

-El emisor esté mucho más dopado que la base

-Esté bien polarizado, es decir a las tensiones adecuadas.

    Cuando un transistor se polariza como aparece en la figura para un transistor PNP, se podría esperar que sólo circulase corriente entre el emisor y la base que tienen la unión polarizada en directa, mientras que la unión entre la base y el emisor está polarizada en inversa.

    Pues bien, se observa que como la base es una capa fina, parte de los portadores de carga pasan al colector, por lo que por él sale corriente a pesar de estar conectado en inversa. Esta corriente de salida del colector se puede regular regulando la corriente de la base. El hecho de que el emisor esté más dopado, ayuda a que haya más portadores de carga que se difundan hacia el colector.

APLICACIONES: Los transistores tienen multitud de aplicaciones, entre las que se encuentran:

• Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación)
• Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión de radiofrecuencia)
• Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulsos PWM)
• Detección de radiación luminosa (fototransistores)

Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminales llamados Base, Colector y Emisor, que dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas.

CONSTRUCION INTERNA

DIAGRAMA

Cristales Intrínsecos y Extrísecos

Cristales Intrínsecos y Extrísecos

-Un material semiconductor hecho sólo de un único tipo de átomo, se denomina semiconductor intrínseco.

Los más empleados históricamente son el germanio (Ge) y el silicio (Si); siendo éste último el más empleado (por ser mucho más abundante y poder trabajar a temperaturas mayores que el germanio).Cada átomo de un semiconductor tiene 4 electrones en su órbita externa (electrones de valencia), que comparte con los átomos adyacentes formando 4 enlaces covalentes. De esta manera cada átomo posee 8 electrones en su capa más externa., formando una red cristalina, en la que la unión entre los electrones y sus átomos es muy fuerte. Por consiguiente, en dicha red, los electrones no se desplazan fácilmente, y el material en circunstancias normales se comporta como un aislante.

Sin embargo, al aumentar la temperatura, los electrones ganan energía, por lo que algunos pueden separarse del enlace e intervenir en la conducción eléctrica. De esta manera, la resistividad de un semiconductor disminuye con la temperatura (su conductividad aumenta). A temperatura ambiente, algunos electrones de valencia absorben suficiente energía calorífica para librarse del enlace covalente y moverse a través de la red cristalina, convirtiéndose en electrones libres. Si a estos electrones, se les somete al potencial eléctrico, como por ejemplo de una pila, se dirigen al polo positivo. Cuando un electrón libre abandona el átomo de un cristal de silicio, deja en la red cristalina un hueco, cuyo efecto es similar al que provocaría una carga positiva.

-Para mejorar las propiedades de los semiconductores, se les somete a un proceso de impurificación (llamadodopaje), consistente en introducir átomos de otros elementos con el fin de aumentar su conductividad. El semiconductor obtenido se denominará semiconductor extrínseco. Según la impureza (llamada dopante) distinguimos:

• Semiconductor tipo P : se emplean elementos trivalentes (3 electrones de valencia) como el Boro (B), Indio (In) o Galio (Ga) como dopantes. Puesto que no aportan los 4 electrones necesarios para establecer los 4 enlaces covalentes, en la red cristalina éstos átomos presentarán un defecto de electrones (para formar los 4 enlaces covalentes). De esa manera se originan huecos que aceptan el paso de electrones que no pertenecen a la red cristalina. Así, al material tipo P también se le denomina donador de huecos (o aceptador de electrones).

• Semiconductor tipo N: Se emplean como impurezas elementos pentavalentes (con 5 electrones de valencia) como el Fósforo (P), el Arsénico (As) o el Antimonio (Sb). El donante aporta electrones en exceso, los cuales al no encontrarse enlazados, se moverán fácilmente por la red cristalina aumentando su conductividad. De ese modo, el material tipo N se denomina también donador de electrones.

semiconductores Intrínsecos o puros, Impurezas dadoras o donadoras e Impurezas aceptadoras.
Se denomina semiconductor puro aquél en que los átomos que lo constituyen son todos del mismo tipo (por ejemplo de germanio), es decir no tiene ninguna clase de impureza.
Si a un semiconductor puro como el silicio o el germanio, se le añade una pequeña cantidad de átomos distintos (por ejemplo arsénico, fósforo, etc). se transforma en un semiconductor impuro.
A las impurezas se las clasifica en donadoras y aceptoras. Si a la estructura del semiconductor de silicio se le añade alguna impureza, como puede ser el arsénico (As), que tiene cinco electrones externos ligados al núcleo con carga positiva +5.


Un diodo semiconductor moderno está hecho de cristal semiconductor como el silicio con impurezas en él para crear una región que contenga portadores de carga negativa (electrones), llamada semiconductor de tipo n, y una región en el otro lado que contenga portadores de carga positiva (huecos), llamada semiconductor tipo p. Las terminales del diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos regiones, llamado una unión PN, es donde la importancia del diodo toma su lugar. El cristal conduce una corriente de electrones del lado n (llamado cátodo), pero no en la dirección opuesta; es decir, cuando una corriente convencional fluye del ánodo al cátodo (opuesto al flujo de los electrones).

Al unir ambos cristales, se manifiesta una difusión de electrones del cristal n al p (J_e). Al establecerse una corriente de difusión, aparecen cargas fijas en una zona a ambos lados de la unión, zona que recibe el nombre de región de agotamiento.

A medida que progresa el proceso de difusión, la región de agotamiento va incrementando su anchura profundizando en los cristales a ambos lados de la unión. Sin embargo, la acumulación de iones positivos en la zona n y de iones negativos en la zona p, crea un campo eléctrico (E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n con una determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y terminará deteniéndolos.

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http://www.educaplay.com/es/recursoseducativos/2300505/tecnico_en_sistemas.htm

CONDENSADORES O CAPACITORES

SIMBOLO

 CARACTERISTICAS:

-Cn : Capacidad Nominal .Capacidad teorica marcada por el fabricante. Son valores normalizados.
-% Tolerancia. Maxima variacion de la capacidad del condesador. las tolerancias son de 5,10,20% para todos los modelos. excepto en los eletroliticos, cuya tolerancia puede llegar al 50%
-Vn: Tension Nominal tension maxima en funcionamiento continuo.
-Corriente nominal.Tension maxima corriente de circulacion.
-Resistencia de aislamiento. Relacion entre Vcc  y la I  que circula tras un termino determinado

FUNCIONES

Es un dispositivo eletrico que sirve para almacenar cargas (eletricidad)

APLICACIONES

Los condesadores  tienen muchas aplicaciones. Como su capacidad depende de la seccion entre las placas se puede construir condensadores de capacidad variable como los utilizamos en los mandos de sintonizacion de una aparato radio tradiccional.

FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACITANCIA.

*Factores que afectan la capacidad
a)La superficie de las placas: es un factor importantísimo para determinar la cantidad de capacitancia, puesto que la capacidad varía en proporción directa con la superficie de las placas. De este modo el aumento de la superficie de la placa incrementa la capacitancia, mientras que su disminución la hace mermar.
La mayor superficie de placa aumenta la capacidad.

b) La distancia entre las placas: el efecto que tiene dos cuerpos cargados entre ellos depende de la distancia que los separa .Como la acción de capacitancia depende de 2 placas y de la dif. De sus cargas, la capacidad varia cuando se modifica la distancia entre las placas.
La capacidad de 2 placas aumenta a medida que las placas se acercan y disminuye cuando se alejan.

C) Cambiando el material dieléctrico: la capacidad se modificara si se utilizan como dielectricos materiales distintos. El efecto de los distintos materiales, es comparable al del aire, o sea que si un condensador tiene una capacitancia dada cuando se utiliza aire como dieléctrico, otros materiales, en vez de aire,  multiplicaran la capacidad en cierta medida. A esta medida se le denomina: constante dieléctrica.

TECNICO EN SISTEMAS