Tecnologia
4t ESO
El
descubrimiento del transistor, en 1948, representó un avance
importante, tal como sucedió previamente con el diodo semiconductor,
que amplió los campos de la electrónica e inició una gran modernización
de los componentes electrónicos de numerosos aparatos de uso cotidiano.
Permitió, además, una gran evolución tecnológica hasta alcanzar los
circuitos integrados y los microprocesadores. Hoy día, por ejemplo,
caben millones de transistores en un chip.
El transistor es un componente electrónico formado por material semiconductor que consta de tres partes bien diferenciadas: emisor (E), base (B) y colector (C).
Físicamente, la base siempre está en medio del emisor y el colector. La
combinación de estas partes de semiconductor de clase P o N da lugar a
dos tipos de transistores: transistor NPN y transistor PNP.
El transistor, por tanto, es una especie de bocadillo entre capas de material semiconductor de signo opuesto (P o N). La zona intermedia es la base y, las dos extremas, el emisor y el colector. Con la aplicación de una pequeña corriente a través de la unión base-emisor, se establece una corriente mucho mayor entre la unión colector-emisor. El poder amplificador del transistor se basa precisamente en el hecho de que débiles variaciones de corriente entre la base y el emisor controlan fuertes variaciones entre el emisor y el colector. Básicamente, la intensidad de base es la que controla el estado del transistor. Su valor es muy pequeño en relación con la intensidad de colector y emisor.
Por tanto, en un transistor podremos establecer dos circuitos:
el circuito de gobierno o mando. En el circuito de mando con un transistor NPN, la corriente entra por la base y sale por el emisor.
el circuito principal o de utilización.
En el circuito de utilización, llega por el colector y sale por el
emisor. La intensidad de base es muy pequeña en relación con las
intensidades de colector y de emisor.
En un transistor NPN, la intensidad de emisor IE es igual a la suma de las intensidades de base IB y de colector IC:
En
un transistor, si consideramos que la intensidad de base IB actúa como
corriente de entrada y la intensidad de colector IC como corriente de
salida, podemos establecer una relación entre estas dos intensidades:
IC = IB · β, donde el parámetro multiplicador β, llamado ganancia de
corriente, nos indica la capacidad de amplificación de corriente del
transistor por un determinado punto de trabajo. En algunos manuales, la
ganancia de corriente se llama HFE.
Hay miles de transistores con características y aplicaciones
diferentes. Algunos se diferencian externamente por la forma de la
cápsula y por la distribución de las patas. Para conocer sus
características, sin embargo, hay que consultar los manuales o
handbooks específicos. Actualmente, hay muchas páginas web que dan
también este tipo de información.
El
funcionamiento del transistor está basado en la propiedad de gobernar
la intensidad que circula entre el emisor y el colector mediante el
paso de una pequeña corriente por la base.
* El transistor puede funcionar de tres formas diferentes:
* En activa,
como amplificador propiamente dicho.
* En corte, cuando por él
no pasa casi corriente (se comporta como un interruptor abierto).
* En saturación, cuando por él circula unas
corrientes elevados (se comporta como un interruptor cerrado).
* Para comprender mejor el funcionamiento del transistor analizamos el siguiente circuito:
El funcionament del transistor està basat en la propietat de governar la intensitat que circula entre l'emissor i el col·lector mitjançant el pas d'un petit corrent per la base.
* Cuando el interruptor I está abierto, no hay paso de corriente hacia la base del transistor y por tanto, el colector y el emisor no están comunicados (el luz permanecerá apagado). Al cerrar el interruptor I, se genera una corriente IB por la base del transistor que el polariza. La resistencia R evita que esta corriente sea demasiado elevada. En este momento, se produce el paso de corriente entre el colector y el emisor (la lámpara se enciende)
* Esta corriente IC es mucho mayor que la corriente Ib. Al emisor
le llega la suma de la corriente de la base (IB) y la del colector (IC).
* IE = IB + IC
* Las aplicaciones del transistor son muchas, entre ellas los circuitos sensores que veremos más adelante.
* Se dice ganancia de un transistor a la relación entre la corriente del colector IC y la corriente de la base Ib.
CONTACTA: Mario Domenech
i Conxita
Sabartrés
