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Como se comporta un transistor
Tipo: Apuntes
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¡No te pierdas las partes importantes!
Transistor, flujo, activa, corte, saturacion, semiconductores, base, emisor, colector, ganancia.
Transistor. Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión actuando como un interruptor o amplificador para señales electrónicas.
Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:
B = base; E = Emisor; C = Colector.
Un transistor cuando no le llega nada de corriente a la base , no hay paso de corriente entre el emisor y el colector (en corte), funciona como un interruptor abierto entre el emisor y el colector, y cuando tiene la corriente de la base máxima (en saturación) su funcionamiento es como un interruptor cerrado dejando pasar la corriente , entre el emisor y el colector. Además, pasa la máxima corriente permitida por el transistor entre E y C. El tercer caso es que a la base del transistor le llegue una corriente más pequeña de la corriente de base máxima para que se abra el transistor, entonces entre Emisor y Colector pasará una corriente intermedia que no llegará a la máxima.
Los transistores están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN). Podemos tener 2 tipos de transistores diferentes: PNP o NPN.
El 2N2222 , también identificado como PN2222, es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general.
Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio Watt). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.
El BC557 es uno de los transistores más usados en electrónica. es barato y muy fiable. Aquí podéis ver el encapsulado y su diagrama correspondiente a un transistor PNP. Está diseñado para aplicaciones de conmutación y de bajo ruido. Es usado en circuitos digitales.
Diferencias entre el transistor PNP y el NPN La principal diferencia es que en el PNP la corriente de salida (entre el emisor y colector) entra por el emisor y sale por el colector. Fíjate que la flecha en el símbolo "pincha a la base". Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).
En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revés. Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Según la regla NPN = no pincha (la N del NPN). Con esta regla te acordarás muy fácilmente si el símbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.
Si te fijas en un PNP la corriente que entra es la del emisor, y salen la del colector + la corriente de la base, pero al ser la de base tan pequeña comparada con las otras dos, se puede aproximar diciendo que IE = IC. En realidad, las intensidades en un transistor serían:
IE = IC + IB ; para los 2 tipos de transistores. Fíjate en la flecha del símbolo y las deducirás. Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.
Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relación que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada). Se representa por el símbolo beta β.
β = IC / IB
La ganancia es realmente lo que se amplifica la corriente en el transistor. Por ejemplo, una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir será 100 veces mayor la de colector que la de la base. Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor también es 100 veces mayor que la de la base.
Los valores de las siguientes resistencias se colocarán en una tabla para apreciar mejor los datos.
De igual manera como con el transistor 2N2222, se analizará por separado cada valor para las resistencias, puesto que, con el cambio de transistores, se obtendrán diferentes datos, debido a los circuitos internos y el funcionamiento del transistor bc557.
Para esté circuito, a comparación de los anteriores, se nota que las resistencias tenían que tener un valor cada vez más bajo, en lugar de que sea alto, como en el anterior.
En este caso, la cantidad de corriente siempre nos varió en la práctica, pero siempre estuvo en un rango donde los valores daban de 9.70mA a 10.8mA, pero al final, siempre fue aproximado a los 10mA que se pedían.
Para este circuito, el valor de dos resistencias solamente varió para darnos una intensidad de corriente mayor que la de 10mA.
Análisis 200mA
Para obtener esta cantidad de intensidad de corriente, se debió cambiar el valor de cada una de las resistencias para darnos los 200mA que se requerían.
Logramos notar que a comparación del circuito con el transistor 2n2222, en este caso no se tuvieron que utilizar resistencias con valores mayores a los 500 ohm.
Los valores de las resistencias se colocarán en la siguiente tabla.
Charles K. Alexander & Matthew N.O. Sadiku. (2006). Fundamentos de circuitos eléctricos. México, CDMX: McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.
