Hacer un transistor

Resumen del recurso 
 
Tutorial en el que se explica paso a paso cómo fabricar un transistor bipolar.

Tabla de contenidos

1.  El Transistor Bipolar (BJT) 
2.  El Transistor 
3.  Emisor Común 
4.  Curva Característica de Entrada 
5.  Curva Característica de Salida 
6.  Resumen 

1. El Transistor Bipolar (BJT)

En definición un transistor es un componente electrónico, tanto para circuitos analógicos como digitales, que va a tener la función de aumentar la corriente de señales (audio, pulsos, video, etc). Esta compuesto por uniones de material tipo P y N (o sea Silicio y Germanio, entre otros). Por ser un semiconductor, su uso es extremadamente importante en muchos circuitos.  Los tipos de transistores, en cuanto a material existen dos:

-NPN
-PNP

La nomenclatura NPN se refiere a que hay una capa de Silicio, en seguida una de Germanio y al ultimo otra de Silicio. Y así para el PNP (Germanio-Silicio-Germanio).

Los transistores tienen tres terminales o pins:

-Base
-Colector
-Emisor

Es muy importante saber identificarlos ya que al armar un circuito podemos provocar un mal funcionamiento o que no funcione.

El transistor tiene dolarización directa e inversa, para cada una va a tener una función en especial, también existen (gráficamente) tres zonas:

-Corte
-Saturación
-Activa

En la zona de corte vamos a tener un transistor inutilizado
En la zona de saturación es cuando empieza a funcionar
En la activa es cuando ya esta realizando su función

Mas adelante veremos gráficamente esto y también su importancia.

Por ultimo en esta primera parte (conclusión)

Un transistor aumenta la corriente que se le de de entrada
Un transistor puede ser de Germanio o de Silicio
Un transistor se quema de los 40v en adelante
Un transistor comienza a funcionar por lo regular y en condiciones ideales en los 0.7v
Un transistor no conduce en polarizacion inversa

2. El Transistor

En el circuito hay tres tipos diferentes de corriente: IE,IB e IC.
Y se determina la siguiente ecuación:

IE = IB + IC

Una de las cosas que hacen útiles a los transistores, es que la Corriente de Colector ( IC ) es menor que la intensidad de la Base ( IB ), la ganancia de corriente de un transistor se define como:

Bcc= IC / IB

Donde Bcc es la ganancia de corriente, y los demás términos ya los vimos.

Para transistores de baja potencia la ganancia de intensidad se encuentra entre 100 y 300 y los de alta entre 20 y 100.Lo que significa que más de un 95% de los electrones pasan al colactor y el resto escapan a través de la base.

Problema facilísimo:
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1. Un transistor tiene una IC=100mA, IB=40uA. ¿Cual es la ganancia de corriente del transistor?

   Solución:

   Debemos saber lo siguiente
   mA = Mili Amperes : 1mA = 1 x 10^-3 (uno por diez a la menos tres)
   uA = Micro Amperes :1uA = 1 x 10^-6 (uno por diez a la menos seis)

   Luego tenemos que Bcc= IC / IB, sustituimos los valores:
      Bcc= 10 x 10^-3 / 40 x 10^-6
   Y como resultado tenemos que Bcc=250

NOTA:

-Por lo general una IC nos la van a dar en MiliAmperes y una IB en MicroAMperes, la cual es un dato que lo da el fabricante del transistor por lo regular en su nomenclatura (mas adelante lo veremos).
-Te sugiero busques una tabla de prefijos, por ejemplo mili, micro, nano, pico...kilo, mega, giga, tera...todos esos, pues es muy importante el valor de la potencia década uno (ya vimos 2).

-Bcc no tiene unidades, es adimensional y solo es un número que nos indica si es de baja o alta potencia adema de cuanto es lo que gana en corriente dicho transistor. 

3. Emisor Común

El circuito que tenemos arriba, se conoce como Configuración Emisor Común, porque el lado común de cada fuente (el común es el negativo) de tensión esta conectado al emisor del transistor, Vbb esta en un rango de 5v-15v para transistores de baja potencia.

Usando diferentes valores de Vbb y la RB se puede controlar IB, cualquier cambio en IB implica un cambio en IC.

4. Curva Característica de Entrada

Esta grafica es como se representa dicha curva:

Y definimos la siguiente ecuación:

IB = (Vbb - VBE) / RB

Donde IB ya sabemos que es, Vbb es el voltaje de la fuente, VBE es el voltaje que hay de la    Base al Emisor del transistor, RB es el valor de la resistencia en ohms.

Observando el CTO (circuito) podemos sacar la ecuación para calcular el voltaje que hay en la resistencia, la cual protege al transistor de voltajes altos:
  
VRB=VBB-VBE

Donde VRB es Voltaje en la resistencia RB y los otros voltajes ya los conocemos. 

5. Curva Característica de Salida

Determinamos la siguiente ecuación:

VCE = Vcc - (IC)(RC)
  
Veamos que (IC)(RC) es lo mismo que VRC o sea el voltaje que hay en la resistencia RC, esto por ley de OHM:

V = I / R

"Voltaje igual a intensidad de la corriente entre la resistencia, si la despejamos nos queda
V = (I) (R) y la aplicamos en lo anterior."

Una vez dicho lo anterior, VCE es el voltaje que hay del Colector al Emisor, Vcc es el voltaje de salida, IC es la corriente del Colector o de salida y RC es el valor de la resistencia RC en ohms.

Ahora, para saber la potencia irradiada por el transistor lo calculamos así:

P = (VCE)(IC)

P es potencia y los otros datos ya sabemos que son.

En un transistor, si su temperatura es de 100 a 200 grados centígrados se quemara. 

6. Resumen

Otros datos: Fue inventado en 1948 por Shokle.

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