Transistor

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El Transistor:

El Transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que regula el flujo de corriente proporcionando una señal de salida en función de una señal de entrada.

Los transistores presentan dos funciones básicas*:

• Amplificador: le llega una señal débil que convierte en una señal fuerte
• Interruptor: corta o deja pasar la corriente según una señal de mando débil 

*También pueden funcionar como oscilador, conmutador o rectificador.

Los transistores están presentes en los circuitos de prácticamente todos los aparatos electrónicos (celulares, relojes, televisores, computadoras, lámparas fluorescentes, radios, etc.)

Componentes del Transistor:

El transistor consta de 3 partes que están dopadas de manera artificial formando dos uniones bipolares. Son las siguientes:

• Base (B): región entre el Colector y Emisor y que modula el paso de los portadores

• Colector (C): recoge o recolecta los portadores emitidos por el Emisor

• Emisor (E): región del transistor que emite portadores al Colector

Funcionamiento del Transistor:

Los transistores presentan 3 estados de funcionamiento:

• En corte (no deja pasar la corriente): se produce cuando no llega un nivel mínimo de corriente a la base (Ib), por lo tanto no hay corriente entre el emisor (Ie) y el colector (Ic). Funciona como un interruptor abierto.

A esta zona de trabajo del transistor se la denomina zona de corte.

• En saturación (deja pasar toda la corriente): se produce cuando la corriente de la base (Ib) llega a un punto máximo. Se comporta como un interruptor cerrado dejando pasar toda la corriente que permite el transistor entre el emisor (Ie) y el colector (Ic).

A esta zona de trabajo del transistor se la denomina zona de saturación.

• En activa (deja pasar una corriente variable): se produce cuando la corriente en la base (Ib) está comprendida entre el nivel de corte y el de saturación. Se comporta como un amplificador de la corriente entre el emisor (Ie) y el colector (Ic). Dicho factor de ganancia es función de la corriente de la base.

A esta zona de trabajo del transistor se la denomina zona activa.

• Polarización del Transistor (Bipolar): consiste en conseguir que las corrientes eléctricas y las diferencias de potencial tengan unos valores fijos, tanto en la zona activa como en la de saturación o corte.

Tipos de Transistores:

A continuación se exponen los principales tipos de transistores:

• Transistor de Punta de Contacto o Contacto Puntual: primer transistor en conseguir ganancia; consta de una base dopada en Germanio sobre la que se apoyan dos puntas metálicas que forman el emisor y el colector.

• Transistor de Unión Bipolar: presenta dos uniones PN que permiten aumentar la corriente y disminuir la tensión.

Existen dos tipos:

• Transistor PNP: el colector se conecta a masa y el emisor al terminal positivo.

• Transistor NPN: la base es un semiconductor dopado P entre dos capas de semiconductor N.

Se pueden configurar de las siguientes formas:

• Emisor Común: la señal de entrada se aplica sobre la base del transistor y sale por el colector. El emisor se conecta a tierra y es común tanto para la entrada como para la salida.
• Base Común: la señal de entrada se aplica al emisor y sale por el colector. La base se conecta a tierra tanto en la señal de entrada como en la de salida. Se obtiene así un aumento de la tensión exclusivamente siendo la impedancia de entrada baja.

• Colector Común: la señal de entrada se aplica a la base y sale por el emisor. El colector se conecta a tierra tanto en la señal de entrada como en la de salida. Se obtiene así un aumento de la intensidad exclusivamente siendo la impedancia de entrada alta.

• Transistor de Efecto de Campo (FET): utiliza el campo eléctrico para controlar la forma y la conductividad del canal que transporta un único portador de carga. 

• Transistor de Canal N: el canal está dopado únicamente con un material N

• Transistor de Canal P: el canal está dopado únicamente con un material P
• MOSFET: transistor de efecto campo matal-óxido-semiconductor que presenta cuatro terminales

• JFET: transistor de unión, presenta tres terminales y no no necesita corriente de polarización

• HEMT: transistor de efecto campo con alta mobilidad de electrones

• IGBT: transistor de efecto campo bipolar de puerta aislada

• TFT: transistor de películas finas de semiconductor activo con una capa de material dieléctrico

• CMOS: transistor de semiconductor complementario de óxido metálico 

• Fototransistor: transistor sensible a la luz, incluida la región no visible del espectro

• Transistor de Aleación: transistor de unión de monocristales a los que se introducen impurezas donantes

• Transistor de Potencia: transistor diseñado para soportar altas tensiones y corrientes eléctricas