Funcionamiento de los Transistores Bipolares NPN y sus Componentes

Transistores bipolares: Estructura y Funcionamiento

Un transistor tiene tres zonas de dopado. La zona inferior es el emisor, la zona central es la base y la superior es el colector. Un transistor es, esencialmente, la mezcla de dos diodos: uno sería el diodo emisor-base y el otro sería el diodo base-colector.

IMAGEN 2: La figura muestra las zonas del transistor antes de que ocurra la difusión. Los electrones libres de la zona N se difunden a través de la unión y se recombinan del lado P. Si nos imaginamos los electrones libres de la zona N atravesando la unión y recombinándose con los huecos, obtenemos dos zonas de deplexión. En cada una de estas, la barrera de potencial es aproximadamente de 0,7 V a una temperatura ambiente de 25 ºC. Este dato se aplica a los dispositivos de silicio, que se utilizan mucho más que los de germanio.

El transistor polarizado

Un transistor sin polarizar es similar a dos diodos contrapuestos; cada uno tiene una barrera de potencial de 0,7 V. Si se conectan a fuentes de tensión externas, se obtienen resultados nuevos o inesperados.

IMAGEN 3. En la figura se ve un transistor donde:

• El emisor: Está fuertemente dopado; su función consiste en emitir o inyectar electrones libres a la base.
• La base: Es muy estrecha y tiene un dopado muy ligero, por lo que deja pasar al colector la mayoría de los electrones.
• El colector: El nivel de dopado del colector es un valor intermedio, y se llama así porque colecta o recoge electrones que vienen de la base.

Dinámica de la polarización y flujo de electrones

La fuente de alimentación de la izquierda polariza directamente al diodo de emisor, mientras que la fuente de la derecha polariza inversamente al diodo de colector. Si la fuente de la izquierda es mayor que Vbe, los electrones del emisor entrarán en la zona de la base. Estos electrones libres pueden circular en cualquiera de las direcciones:

1. Hacia la izquierda, saliendo de la base y pasando por la Rb (resistencia de base).
2. Hacia el colector.

La mayoría de ellos seguirán el camino hacia el colector y, estando ya en él, son atraídos por la tensión de la fuente de la derecha. Como consecuencia de ello, los electrones circulan a través del colector hasta el terminal positivo de la fuente del colector (fuente de la derecha). En la mayor parte de los transistores, en un 95%, los electrones del emisor fluyen hacia el colector y en menos del 5% hacia la Rb.

Símbolos y Parámetros Eléctricos

SÍMBOLOS. En el símbolo del transistor NPN hay tres corrientes: Ie (corriente de emisor), Ib (corriente de base) y Ic (corriente de colector). La corriente del emisor es la mayor de las tres, porque por el emisor circulan la mayoría de los electrones hacia el colector; la Ib es muy pequeña con respecto a la Ic y la Ie.

Si / / . Suele tener un valor comprendido entre 100 y 300. Otro parámetro del transistor es alfa, que es la relación entre Ic e Ib.