Zusammenfassung der Ressource
TRANSISTORES.
- Bipolares.
- ¿Qué son?
- Dispositivos que uso tanto de huecos como de electrones
como portadores de corriente en la estructura de transistor.
- Funcionamiento.
- Controla la corriente que circula entre el emisor y el
colector del mismo, mediante la corriente de base.
- Función de las terminales.
- Emisor (E) y colector (C)
- Aplican la potencia a regular.
- Base.
- Aplica la señal de control que
controla la potencia.
- Tipos.
- NPN
- Símbolo esquématico.
- PNP
- Simbolo esquemático.
- Estructura
- EMISOR.
- Región excesivamente dopada
que emite electrones.
- COLECTOR.
- Región moderadamente dopada
que recibe los electrones.
- BASE.
- Región ligeramente dopada que
modula el paso de los electrones.
- Efecto de campo.
- ¿Qué son?
- Dispositivos que operan solo con una unión
PN polarizada en inversa para controlar la
corriente en un canal.
- Clasificación.
- Según su estructura.
- CANAL P
- Símbolos esquemáticos.
- CANAL N
- Estructura
- Terminales.
- DRENAJE.
- Ubicada en el extremo superior.
- FUENTE.
- Ubicada en el extremo inferior.
- Compuerta.
- A ella se conectan las regiones P o N y siempre polariza en inversa.
- TIPOS DE FET
- MOSFET.
- ¿Qué es?
- Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico
- Tipos.
- Enriquecimiento (E)
- No tiene ningún canal estructural
- CANAL N
- Un voltaje positivo en la compuerta por encima de un valor de
umbral induce un canal al crear una delgada capa de cargas
negativas en la región del sustrato adyacente a la capa de SiO2,
- Empobrecimiento (D)
- El drenaje y la fuente se difunden en el material del sustrato y luego se
conectan mediante un canal angosto adyacente a la compuerta
aislada.
- Lateralmente
difundido (LD-MOSFET)
- Diseñado para aplicaciones de alta potencia debido
a su corto canal entre la fuente y drenaje.
- Permitiendo corriente
y voltaje altos.
- VMOSFET
- Alcanza una capacidad de potencia más alta,
creando un canal más corto y más ancho con
menos resistencia entre el drenaje y la fuente
por medio de una estructura de canal vertical.
- Estructura.
- No tiene una estructura de unión pn , en cambio
la compuerta del MOSFET está aislada del canal
mediante una capa de bióxido de silicio (SiO2)
- Tipos.
- BJT
- Como
- INTERRUPTOR.
- Condición.
- Corte.
- La unión base-emisor no está polarizada
en directa. Idealmente existe una abertura
entre el colector y el emisor.
- Saturación.
- La unión base-colector están polarizadas en directa y se crea
una corriente en la base que alcanza el valor de saturación.
Aquí existe idealmente un corto entre el colector y emisor.
- AMPLIFICADOR.
- Amplificación.
- Proceso de incrementar linealmente la
amplitud de una señal eléctrica.
- ¿Que sucede en el transistor?
- Base.
- El voltaje de entrada de ca produce
una corriente alterna en la base,
- Colector.
- La corriente alterna en la base
produce corriente alterna en el
colector mucho más grande.
- Produciendo.
- Un voltaje de ca a través de RC, produciéndose así una
reproducción amplificada, pero invertida, del voltaje
de entrada de ca en la región activa de operación.
- Emisor.
- La unión base-emisor polarizada en
directa presenta una muy baja
resistencia a la señal de ca.
- Análisis de un
circuito.
- Corriente de CD de base
(IB)
- Corriente de CD de emisor.
(IE)
- Corriente de CD de Colector.
(IC)
- Voltaje de CD en la base
respecto al emisor.(VBE)
- Voltaje de CD en el colector
con respecto a la base. (VCB)
- Voltaje de CD en el
colector respecto al
emisor. (VCE)
- Regiones de operación.
- Saturación.
- Saturación es el estado de un BJT en el cual la
corriente en el colector alcanza un máximo
independientemente de la corriente en la base.
- Corte.
- Cuando IB 0, el transistor se encuentra
en la región de corte de su operación.
- Activa.
- Cuando VCE excede de 0.7 V, la unión
base-colector se polariza en inversa y el transistor
entra a la región lineal o activa de su operación.
- Corrientes
existentes.
- Corriente de base
(IB)
- Corriente de emisor
(IE)
- Corriente de colector
(IC)
- Ganancia
- De
voltaje.
- Es el cociente del voltaje de salida
entre voltaje de entrada
- Depende
de.
- Resistencia interna del emisor y de la
resistencia externa del colector.
- De
corriente.
- Es el cociente de IC entre IB
y se expresa bCD.
- Valores
típicos.
- Van desde menos de 20 hasta varios
cientos
- FET
- Parámetros.
- Voltaje de estrangulamiento.
- Con VGS 0, el valor de VDS al cual ID se
vuelve esencialmente constante, siendo
Vp el voltaje de estrangulamiento.
- Curva característica.
- Ruptura.
- Ocurre en el punto C cuando ID comienza
a incrementarse muy rápido con cualquier
incremento adicional de VDS.
- Daña irreversible al dispositivo.
- Siempre se opera por debajo de
ruptura y dentro de la región activa.
- Voltaje de corte.
- El valor de VGS que hace que ID
sea aproximadamente cero es el
voltaje de corte, VGS(corte).
- El estrechamiento de la región de
empobrecimiento provoca este
efecto de corte hasta un punto
donde el canal se cierra por completo
- Para.
- Canal N
- Mientras más negativo es VGS, más pequeña
llega a ser ID en la región activa. Cuando VGS
tiene un valor negativo suficientemente
grande, ID se reduce a cero.
- Canal P.
- La operación básica de un JFET de canal p es
igual a la de un dispositivo de canal n
excepto, porque un JFET de canal p requiere
un VDD negativo y un VGS positivo,
- Trasconductancia.
- Es el cambio de la corriente en el drenaje (¢ID)
correspondiente a un cambio dado del voltaje
entre compuerta y fuente (¢VGS) con el voltaje
entre drenaje y fuente constante.
- Se expresa como
gm = ΔID/ ΔVGS
- Varía según el
aumento de
polarización.
- Resistencia y capacitancia.
- Resistencia de entrada en la compuerta
muy alta debido a la polarización inversa.
- Capacitancia depende de la
cantidad de voltaje en inversa.
- COMO
- AMPLIFICADOR
- En fuente común.
- Se aplica una señal de entrada de
ca a la compuerta y la señal de
salida de ca se toma del drenaje.
- La terminal fuente es común tanto para la
señal de entrada como para la señal de salida.
- La fuente queda conectada a la tierra
de CA debido a la falta de resistor.
- En drenaje común.
- La señal de entrada se aplica a la
compuerta y la salida se toma de la fuente,
lo que hace al drenaje común a ambas.
- Debido a que es común no
requiere resistor en el drenaje.
- En compuerta común.
- La compuerta está conectada directamente a tierra; la
señal de entrada se aplica en la fuente mediante C1. La
salida se acopla mediante C2 a la terminal drenaje.
- Clase D.
- Aquí los transistores operan como interruptores, poseen
eficiencia teórica de 100% en aplicaciones de audio.
- Respecto al BJT.
- Ventajas.
- Impedancia de entrada
extremadamente alta.
- Desventajas.
- Alta distorsión y baja ganancia.
- INTERRUPTOR.
- De acuerdo a las características de umbral.
- Apagado.
- Cuando el voltaje de compuerta a
fuente es menor que el valor de umbral
- Encendido.
- Cuando el voltaje de compuerta a
fuente es mayor que el valor de umbral
- Interruptor.
- Cuando VGS cambia entre
VGS(umbral) y VGs(encendido)
- Abierto.
- En el estado apagado, cuando VGS <
VGS(umbral), el dispositivo está operando en
el límite inferior de la recta de carga y actúa
como interruptor abierto (RDS muy alta)
- Cerrado.
- Cuando VGS es suficientemente más grande que
VGS(umbral), el dispositivo está operando en el extremo
superior de la recta de carga en la región óhmica y actúa
como interruptor cerrado (RDS muy baja).
- Interruptor analógico.
- Una señal aplicada al drenaje puede ser conmutada
a través de la fuente por un voltaje en la compuerta
- Aplicaciones.
- Circuito de muestreo.
- El interruptor analógico se utiliza en un circuito
de muestreo y retención para muestrear la
señal de entrada a una cierta velocidad.
- Multiplexor analógico.
- Enruta dos o más señales los MOSFET se encienden y
apagan alternadamente de modo que la primera
muestra de señal se conecte a la salida y luego la otra.
- Muestrea alternadamente dos señales y las
enlaza a través de una sola línea de salida.