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¿QUE ES UN 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 es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:

1.Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una pequeña señal de mando. Como interruptor. Abre o cierra para cortar o dejar pasar la corriente por el circuito.

2.Funciona como un elemento amplificador de señales. Le llega una señal pequeña que se convierte en una grande. Pero el transistor también puede cumplir funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

¿CUANDO SE INVENTO? Y ¿QUIÉN LO INVENTO?

Aunque el invento "oficial" del transistor se produjo en 1947, tuvo varios antecedentes. Así, ya en 1925, el físico austro-húngaro Julius Edgar Lilienfeld solicitó en Canadá una patente para lo que describió como "un aparato para controlar corrientes eléctricas", que se considera el antecesor de los actuales transistores de efecto campo o unipolares. En 1938, la experimentación en los Laboratorios Bell (Nueva Jersey, Estados Unidos) con rectificadores a base de óxido de cobre llevó a William Bradford Shockley, jefe del llamado Grupo de Física del Estado Sólido, a pensar que era posible lograr la construcción de amplificadores a base de semiconductores, en lugar de tubos de vacío. Su intuición se vio finalmente confirmada cuando, el 17 de noviembre de 1947, los físicos John Bardeen y Walter House Brattain, del equipo de los Laboratorios Bell, empezaron una serie de experimentos en los que observaron que, al aplicar dos os puntuales de oro a un cristal de germanio, se producía una señal con una potencia de salida mayor que la de entrada. Shockley, en colaboración con ambos, perfeccionó el sistema y –a sugerencia del ingeniero John R. Pierce– lo bautizaron como "transistor". En reconocimiento a este logro, Shockley, Bardeen y Brattain fueron galardonados conjuntamente con el Premio Nobel de Física de 1956, "por sus investigaciones sobre semiconductores y su descubrimiento del efecto transistor".

¿DE QUE ESTA HECHO?

El transistor de unión bipolar (o BJT, por sus siglas del inglés bipolar junction transistor) se fabrica sobre un monocristal de material semiconductor como el germanio, el silicio o el arseniuro de galio, cuyas cualidades son intermedias entre las de un conductor eléctrico y las de un aislante. Sobre el sustrato de cristal se contaminan en forma muy controlada tres zonas sucesivas, N-P-N o PN-P, dando lugar a dos uniones PN. Las zonas N (en las que abundan portadores de carga Negativa) se obtienen contaminando el sustrato con átomos de elementos donantes de electrones, como el arsénico o el fósforo; mientras que las zonas P (donde se generan portadores de carga Positiva o huecos se logran contaminando con átomos aceptadores de electrones, como el indio, el aluminio o el galio. La tres zonas contaminadas, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la región de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).

FUNCIONAMIENTO

Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:

- En activa: deja pasar más o menos corriente (corriente variable). - En corte: no deja pasar la corriente (corriente cero). - En saturación: deja pasar toda la corriente (corriente máxima).

FUNCIONAMIENTO EN CORTE: Si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula está cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector). La válvula está en reposo y no hace nada.

FUNCIONAMIENTO EN ACTIVA: Si llega (metemos) algo de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua desde E hacia C.

FUNCIONAMIENTO EN SATURACIÓN: Si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y toda el agua podrá pasar desde el emisor E hasta el colector C (la máxima cantidad posible). Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa de E hacia C es siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.

TIPOS DE TRANSISTORES Existen distintos tipos de transistores, de los cuales la clasificación más aceptada consiste en dividirlos en transistores de bipolares o BJT (Bipolar Junction Transistor) y transistores de efecto de campo o FET (Field Effect Transistor). La familia de los transistores de efecto de campo es a su vez bastante amplia, englobando los JFET, MOSFET, MISFET, etc... TRANSISTOR DE O PUNTUAL Llamado también transistor de punta de o, fue el primer transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por J. Bardeen y W. Brattain. Consta de una base de germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. TRANSISTOR DE UNIÓN UNIPOLAR También llamado de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un o óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica. Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos os le llamaremos surtidor y al otro drenador. TRANSISTOR BIPOLAR

Los transistores bipolares surgen de la unión de tres cristales de semiconductor con dopajes diferentes e intercambiados. Se puede tener por tanto transistores PNP o NPN. Tecnológicamente se desarrollaron antes los transistores BJT que los FET. El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP. La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o “huecos” (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P). La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector). TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO Los transistores de efecto de campo más conocidos son los JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor FET). Tienen tres terminales denominadas puerta (o gate) a la equivalente a la base del BJT, y que regula el paso de corriente por las otras dos terminales, llamadas drenador (drain) y fuente (source). Presentan diferencias de comportamiento respecto a los BJT. Una diferencia significativa es que, en los MOSFET, la puerta no absorve intensidad en absoluto, frente a los BJT, donde la intensidad que atraviesa la base es pequeña en comparación con la que circula por las otras terminales, pero no siempre puede ser despreciada. APLICACIONES Los transistores tienen multitud de aplicaciones, entre las que se encuentran: -Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación) -Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión de radiofrecuencia) -Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulsos PWM) -Detección de radiación luminosa (fototransistores)

Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminales llamados Base, Colector y Emisor, que dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas. DIAGRAMAS DE ENCAPSULADOS DE TRANSISTORES

GRAFICA: