Aula Z Tecnologia 4t ESO

components actius:transistor


TransistorEl descobriment del transistor, l’any 1948, va representar un avenç important, tal com va succeir prèviament amb el díode semiconductor, que va ampliar els camps de l’electrònica i va iniciar una gran modernització dels components electrònics de nombrosos aparells d’ús quotidià. Va permetre, a més, una gran evolució tecnològica fins a arribar als circuits integrats i els microprocessadors. Avui dia, per exemple, hi caben milions de transistors en un xip.
El transistor és un component electrònic format per material semiconductor que consta de tres parts ben diferenciades: emissor (E), base (B) i col·lector (C). Físicament, la base sempre està enmig de l’emissor i el col·lector. La combinació d’aquestes parts de semiconductor de classe P o N dóna lloc a dos tipus de transistors: transistor NPN i transistor PNP.


Simbologia


Tipus de transistors


El transistor, per tant, és una espècie d'entrepà entre capes de material semiconductor de signe oposat (P o N). La zona intermèdia és la base i, les dues extremes, l’emissor i el col·lector. Amb l’aplicació d’un petit corrent a través de la unió base-emissor, s’estableix un corrent molt més gran entre la unió col·lector-emissor. El poder amplificador del transistor es basa precisament en el fet que febles variacions de corrent entre la base i l’emissor controlen fortes variacions entre l’emissor i el col·lector. Bàsicament, la intensitat de base és la que controla l’estat del transistor. El seu valor és molt petit en relació amb la intensitat de col·lector i emissor.
Transisitor NPN          Transistor PNPCircuit

Per tant, en un transistor podrem establir dos circuits:

el circuit de govern o comandament. En el circuit de comandament amb un transistor NPN, el corrent entra per la base i surt per l’emissor.

el circuit principal o d’utilització.  En el circuit d’utilització, hi arriba pel col·lector i en surt per l’emissor. La intensitat de base és molt petita en relació amb les intensitats de col·lector i d’emissor.



Característiques dels transistors


En un transistor NPN, la intensitat d’emissor IE és igual a la suma de les intensitats de base IB i de col·lector IC:

Fórmula



Simbologia
En un transistor, si considerem que la intensitat de base IB actua com a corrent d’entrada i la intensitat de col·lector IC com a corrent de sortida, podem establir una relació entre aquestes dues intensitats: IC = IB · β, on el paràmetre multiplicador β, anomenat guany de corrent, ens indica la capacitat d’amplificació de corrent del transistor per un determinat punt de treball. En alguns manuals, el guany de corrent s’anomena hFE.

Hi ha milers de transistors amb característiques i aplicacions diferents. Alguns es diferencien externament per la forma de la càpsula i per la distribució de les potes. Per conèixer les seves característiques, però, cal consultar els manuals o handbooks específics. Actualment, hi ha moltes pàgines web que donen també aquest tipus d’informació.



Funcionament dels transistors


  • 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.
  • El transistor pot funcionar de tres formes diferents:
  • En activa, com a amplificador pròpiament dit.
  •  En tall, quan per ell no passa gairebé corrent (es comporta com un interruptor obert).
  •  En saturació, quan per ell circula uns corrents elevats (es comporta com un interruptor tancat).
  •  Per comprendre millor el funcionament del transistor analitzem el següent circuit:

Funcionament

  • Quan l'interruptor I està obert, no hi ha pas de corrent cap a la base del transistor i per tant, el col·lector i l'emissor no estan comunicats (el llum romandrà apagat). Al tancar l'interruptor I, es genera un corrent IB per la base del transistor que el polaritza. La resistència R evita que aquest corrent sigui massa elevada. En aquest moment, es produeix el pas de corrent entre el col·lector i l'emissor (el llum s'encén).
  • Aquest corrent IC és molt més gran que el corrent Ib. A l'emissor li arriba la suma del corrent de la base (IB) i la del col·lector (IC).
  • IE = IB + IC
  • Les aplicacions del transistor són moltes, entre elles els circuits sensors que veurem més endavant.
  • Es diu guany d'un transistor a la relació entre el corrent del col·lector IC i el corrent de la base Ib.

Fórmula



ACTIVITATS 20 A 34

 
Aula Z                            CONTACTA:  Mario Domenech i Conxita Sabartrés  Licencia de Creative Commons
Valid CSSValid html 4.01Valid WAI 1.0 AAA