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Introducción a la Electrónica

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.

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Presentation Transcript

  1. Introducción a la Electrónica Transistores Introducción a la Electrónica - 2008

  2. 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 Introducción a la Electrónica 2008

  3. Transistores: Polarización E B C Juntura B-E : polarización directa Juntura B-C: polarización inversa electrones La barrera de potencial B-E es reducida -> electrones son inyectados desde el emisor hacia la base. Barrera de potencial 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.) Introducción a la Electrónica 2008

  4. Transistores: Polarización E B C El emisor está fuertemente dopado. El colector está levemente dopado. La base tiene un dopaje intermedio. electrones 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 • 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 Introducción a la Electrónica 2008

  5. El emisor inyecta electrones en la base Transistores 98 – 99 % Base transport factor Algunos electrones se recombinan con las lagunas de la base Si la base es muy angosta -> pocos electrones tienen posibilidad de recombinarse Corriente inversa Ayudados por el campo electrico de la juntura B-C, la mayoria de los electrones llegan al colector Introducción a la Electrónica 2008

  6. Transistores - Ecuaciones A temperatura ambiente es despreciable Modelo equivalente de Ebers-Moll Introducción a la Electrónica 2008

  7. 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 Introducción a la Electrónica 2008

  8. Transistores NPN y PNP Polarización en la región activa Introducción a la Electrónica 2008

  9. 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 Introducción a la Electrónica 2008

  10. Transistores: Curvas Variación con la temperatura El voltaje Vbe cambia -2mV/C Introducción a la Electrónica 2008

  11. 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 Introducción a la Electrónica 2008

  12. Transistores - Curvas La impedancia vista desde el colector NO es infinita Introducción a la Electrónica 2008

  13. Ecuaciones fundamentales Introducción a la Electrónica 2008

  14. 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 Introducción a la Electrónica 2008

  15. Modelo de pequena senal Emisor comun Introducción a la Electrónica 2008

  16. Modelo de pequena senal • Determinar el punto de operación del transistor: Ic, Vce, • Hallar los parametros de pequena senal • Remplar el transistor por su circuito equivalente. • Analizar el circuito resultante Introducción a la Electrónica 2008

  17. Modelo de pequena senal • Ejemplo Introducción a la Electrónica 2008

  18. Modelo de pequena senal completo • El efecto Early es incluido en este modelo Introducción a la Electrónica 2008

  19. Modelo de pequena senal • Resumen de ecuaciones Introducción a la Electrónica 2008

  20. Resolución gráfica Determinación de la corriente de base Introducción a la Electrónica 2008

  21. Resolución gráfica Determinación de la corriente de colector Introducción a la Electrónica 2008

  22. Excursión de senal Introducción a la Electrónica 2008

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