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Transistores

TRANSISTOR BJT

Cuando seleccionamos un transistor tendremos que conocer el tipo de encapsulado, así como el esquema de identificación de los terminales. También tendremos que conocer una serie de valores máximos de tensiones, corrientes y potencias que no debemos sobrepasar para no destruir el dispositivo. El parámetro de la potencia disipada por el transistor es especialmente crítico con la temperatura, de modo que esta potencia disminuye a medida que crece el valor de la temperatura, siendo a veces necesario la instalación de un radiador o aleta refrigeradora. Todos estos valores críticos los proporcionan los fabricantes en las hojas de características de los distintos dispositivos.
Una forma de identificar un transistor NPN o PNP es mediante un polímetro: Este dispone de dos orificios para insertar el transistor, uno para un NPN y otro para el PNP. Para obtener la medida de la ganancia es necesario insertarlo en su orificio apropiado, con lo que queda determinado si es un NPN o un PNP.

Zonas de funcionamiento del transistor bipolar

ACTIVA DIRECTA:

El transistor sólo amplifica en esta zona, y se comporta como una fuente de corriente constante controlada por la intensidad de base (ganancia de corriente).Este parámetro lo suele proporcionar el fabricante dándonos un máximo y un mínimo para una corriente de colector dada (Ic); además de esto, suele presentar una variación acusada con la temperatura y con la corriente de colector, por lo que en principio no podemos conocer su valor. Algunos polímetros son capaces de medir este parámetro pero esta medida hay que tomarla solamente como una indicación, ya que el polímetro mide este parámetro para un valor de corriente de colector distinta a la que circulará por el BJT una vez en el circuito.

SATURACIÓN:

En esta zona el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia, circuitos digitales, etc.), y lo podemos considerar como un cortocircuito entre el colector y el emisor.

CORTE:

El transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia, circuitos digitales, etc.), y podemos considerar las corrientes que lo atraviesan prácticamente nulas (y en especial Ic).

ACTIVA INVERSA:

Esta zona se puede considerar como carente de interés.

El transistor PNP es complemento del NPN de forma que todos los voltajes y corrientes son opuestos a los del transistor NPN.

Para encontrar el circuito PNP complementario:

1. Se sustituye el transistor NPN por un PNP.
2. Se invierten todos los voltajes y corrientes.

TRANSISTOR FET (JFET)

Cuando seleccionamos un transistor tendremos que conocer el tipo de encapsulado, así como el esquema de identificación de los terminales. También tendremos que conocer una serie de valores máximos de tensiones, corrientes y potencias que no debemos sobrepasar para no destruir el dispositivo. El parámetro de la potencia disipada por el transistor es especialmente crítico con la temperatura, de modo que esta potencia decrece a medida que aumenta el valor de la temperatura, siendo a veces necesario la instalación de un radiador o aleta refrigeradora. Todos estos valores críticos los proporcionan los fabricantes en las hojas de características de los distintos dispositivos.

Zonas de funcionamiento del transistor de efecto de campo (FET)

ZONA ÓHMICA o LINEAL:

En esta zona el transistor se comporta como una resistencia variable dependiente del valor de VGS.Un parámetro que aporta el fabricante es la resistencia que presenta el dispositivo para VDS=0 (rds on), y distintos valores de VGS.

ZONA DE SATURACIÓN:

En esta zona es donde el transistor amplifica y se comporta como una fuente de corriente gobernada por VGS

ZONA DE CORTE:

La intensidad de drenador es nula (ID=0).

A diferencia del transistor BJT, los terminales drenador y surtidor del FET pueden intercambiar sus papeles sin que se altere apreciablemente la característica V-I (se trata de un dispositivo simétrico).

La operación de un FET de CANAL P es complementaria a la de un FET de CANAL N, lo que significa que todos los voltajes y corrientes son de sentido contrario.


Entre las principales aplicaciones de este dispositivo podemos destacar:

APLICACIÓN

PRINCIPAL VENTAJA

USOS

Aislador o separador (buffer)

Impedancia de entrada alta y de salida baja

Uso general, equipo de medida, receptores

Amplificador de RF

Bajo ruido

Sintonizadores de FM, equipo para comunicaciones

Mezclador

Baja distorsión de intermodulación

Receptores de FM y TV, equipos para comunicaciones

Amplificador con CAG

Facilidad para controlar ganancia

Receptores, generadores de señales

Amplificador cascodo

Baja capacidad de entrada

Instrumentos de medición, equipos de prueba

Troceador

Ausencia de deriva

Amplificadores de cc, sistemas de control de dirección

Resistor variable por voltaje

Se controla por voltaje

Amplificadores operacionales, órganos electrónicos, controlas de tono

Amplificador de baja frecuencia

Capacidad pequeña de acoplamiento

Audífonos para sordera, transductores inductivos

Oscilador

Mínima variación de frecuencia

Generadores de frecuencia patrón, receptores

Circuito MOS digital

Pequeño tamaño

Integración en gran escala, computadores, memorias

AMPLIFICACIÓN: CONSIDERACIONES GENERALES

La necesidad de amplificar las señales es casi una necesidad constante en la mayoría de los sistemas electrónicos. En este proceso, los transistores desarrollan un papel fundamental, pues bajo ciertas condiciones, pueden entregar a una determinada carga una potencia de señal mayor que la que absorben.
El análisis de un amplificador mediante su asimilación a un cuadripolo (red de dos puertas), resulta interesante ya que permite caracterizarlo mediante una serie de parámetros relativamente simples que nos proporcionan información sobre su comportamiento.

De esta forma podemos definir los siguientes parámetros:

1. Ganancia de tensión (normalmente en decibelios): Av = Vo / Vi
2. Impedancia de entrada (ohmios): Zi = Vi / Ii
3. Impedancia de salida (ohmios): Zo = Vo / Io (para Vg = 0)
4. Ganancia de corriente (normalmente en decibelios): Ai = Io / Ii
5. Ganancia de potencia (normalmente en decibelios): Ap = Po / Pi

Un amplificador será tanto mejor cuanto mayor sea su ganancia de tensión y menor sea su impedancia de entrada y salida.

En cuanto a la frecuencia, los amplificadores dependen de esta, de forma que lo que es válido para un margen de frecuencias no tiene porqué serlo necesariamente para otro. De todas formas, en todo amplificador existe un margen de frecuencias en el que la ganancia permanece prácticamente constante (banda de paso del amplificador).
El margen dinámico de un amplificador es la mayor variación simétrica de la señal que es capaz de presentar sin distorsión a la salida; normalmente expresado en voltios de pico (Vp) o voltios pico-pico (Vpp).

 

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