introducción a la electrónica
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Introducción a la Electrónica. Transistores. Transistores. Un transistor bipolar de juntura esta formado por tres capas de material semiconductor dentro de una estructura monolítica. El silicio es el material mas comunmente utilizado. Los transistores pueden ser: PNP NPN. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
12/08/2008 Introducción a la Electrónica - 2008
Introducción a la Electrónica
Transistores
20/04/23 Introducción a la Electrónica 2008
Transistores
Un transistor bipolar de juntura esta formado por tres capas de material semiconductor dentro de una estructura monolítica.
El silicio es el material mas comunmente utilizado. Los transistores pueden ser:
• PNP
• NPN
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Transistores: Polarización
Juntura B-E : polarización directa
Juntura B-C: polarización inversa
E B C
Barrera depotencial
La barrera de potencial B-E es reducida -> electrones son inyectados desde el emisor hacia la base.
electrones
La base es muy angosta (comparada con la constante de difusión de los electrones) -> los electrones llegan hasta el colector donde encuentran una rampa para descender rapidamente (la barrera de potencial B-C es de pendiente favorable para los electrones que se desplazan de B a C.)
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Transistores: PolarizaciónEl emisor está fuertemente dopado.
El colector está levemente dopado. La base tiene un dopaje intermedio.
E B C
La concentración de lagunas en equilibrio en la base es menor a la concentración de electrones en el emisor ->Solo unas pocas lagunas son inyectadas de la base al colector
electrones
La corriente que fluye a travez de la juntura B-E está formada por:
•Electrones inyectados en la base
•Lagunas inyectadas en el emisor
Eficiencia de emisor
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Transistores
Ayudados por el campo electrico de la juntura B-C, la mayoria de los electrones llegan al colector
El emisor inyecta electrones en la base
Algunos electrones se recombinan con las lagunas de la base
Si la base es muy angosta -> pocos electrones tienen posibilidad de recombinarse
98 – 99 %
Corriente inversa
Base transport factor
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Transistores - Ecuaciones
A temperatura ambiente es despreciable
Modelo equivalente de Ebers-Moll
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Regiones de operación
Región activa:
• Juntura B-E directa
• Juntura B-C: inversa Saturación
• Juntura B-E: directa
• Juntura B-C: directa Corte
• Juntura B-E: inversa
• Juntura B-C: inversa
amplificador
La corriente de colector es controlada por la tensión base-emisor
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Transistores NPN y PNP
Polarización en la región activa
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Polarización: Ejemplo 1
Parámetros del transistor
•ganancia de corriente β = 100
•Vbe=0.6 volts
Polarizar el circuito para obtener:
Ic=2mA
Vc=5 volts
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Transistores: Curvas
Variación con la temperatura
El voltaje Vbe cambia -2mV/C
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Transistores - Curvas
Corriente de colector La corriente de colector se mantiene constante
Efecto Early: Existe cierta dependencia de la corriente de colector con el voltaje de colector.
A un determinado voltaje BE, incrementando la tensión CE, se incrementa el voltaje inverso colector-base, incrementando la capa de depleción. Reducción del ancho efectivo de la base se incrementa la Is Aumenta la Ic
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Transistores - Curvas
La impedancia vista desde el colector NO es infinita
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Ecuaciones fundamentales
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Región activa: Configuraciones
El transistor es utilizado como amplificador. Existen tres configuraciones básicas:
• Base común
• Emisor común
• Colector común
Diferentes modelos son utilizados para estudiar cada configuración
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Modelo de pequena senal
Emisor comun
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Modelo de pequena senal
1. Determinar el punto de operación del transistor: Ic, Vce,
2. Hallar los parametros de pequena senal
3. Remplar el transistor por su circuito equivalente.
4. Analizar el circuito resultante
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Modelo de pequena senal
Ejemplo
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Modelo de pequena senal completo
El efecto Early es incluido en este modelo
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Modelo de pequena senal
Resumen de ecuaciones
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Resolución gráfica
Determinación de la corriente de base
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Resolución gráfica
Determinación de la corriente de colector
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Excursión de senal