Post on 11-Feb-2018
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UD7.- EL TRANSISTOR
Centro CFP/ES
EL TRANSISTORIntroducción
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EL TRANSISTORIntroducción
EL TRANSISTORIntroducción
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EL TRANSISTORIntroducción
EL TRANSISTORPrincipio de funcionamiento
-
---
- -
---
-- -
--
-- +
++
+++
+++ +
++
++++
-
---
--
---
-----
--
++
++
+ ++
+ ++
++
+ ++ +
P N N P
Concentración de huecos
+ -
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EL TRANSISTORPrincipio de funcionamiento
NP N N P
Si la zona central es muy ancha el comportamiento es el dos diodos en serie: el funcionamiento de la primera unión no afecta al de la segunda
EL TRANSISTORPrincipio de funcionamiento
N PP
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EL TRANSISTORPrincipio de funcionamiento
N PP
EL TRANSISTORPrincipio de funcionamiento
N PP
El terminal central (base) maneja una fracción de la corriente que circula entre los otros dos terminales (emisor y colector): EFECTO TRANSISTOR
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EL TRANSISTORPrincipio de funcionamiento
N PP
El terminal de base actúa como terminal de control manejando una fracción de la corriente mucho menor a la de emisor y el colector.
El emisor tiene una concentración de impurezas muy superior a la del colector: emisor y colector no son intercambiables
EmisorBase
ColectorTransistor PNP
EL TRANSISTORFuncionamiento NPN
P NN
Se comporta de forma equivalente al transistor PNP, salvo que la corriente se debe mayoritariamente al movimiento de electrones.
En un transistor NPN en conducción, la corriente por emisor, colector y base circula en sentido opuesto a la de un PNP.
Transistor NPN
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EL TRANSISTORFuncionamiento NPN
P NN
La mayor movilidad que presentan los electrones hace que las características del transistor NPN sean mejores que las de un PNP de
forma y tamaño equivalente. Los NPN se emplean en mayor número de aplicaciones.
EmisorBase
ColectorTransistor NPN
Transistor NPN
EL TRANSISTORGanancia en corriente
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EL TRANSISTORCircuitos entrada salida
EL TRANSISTORFuncionamiento NPN
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EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
+
-
+
-
VCE
IC
VBE
IB
IE
+
-
VCB
IB = f(VBE, VCE) Característica de entrada
IC = f(VCE, IB) Característica de salida
Transistor NPN
EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
+
-
+
-
VCE
IC
VBE
IB
IC = f(IB, VCE) Característica de salida
Transistor NPN
VCE
IC
La corriente que circula por el colector se controla mediante la corriente de base IB.
IB
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EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
Equivalente hidráulico del transistor
h1 - h2
Caudal Apertura
h1
h2
EL TRANSISTORZona de trabajo
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EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
Zona de saturación
Zona de corte
Zona activa: IC=·IB
Transistor NPN: linealización de la característica de salida
VCE (V)
IC (mA)
El parámetro fundamental que describe la característica de salida del transistor es la ganancia de corriente .
IB (μA)
1 2
100
200
300
400
10
20
30
40
0
+
-
+
-
VCE
VBE
IB
IC
EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
Transistor NPN: linealización de la característica de entrada
+
-
+
-
VCE
VBE
IB
IC
VBE
IB
VCE
La característica de entrada corresponde a la de un diodo y se emplean las aproximaciones lineales vistas en el tema anterior.
Ideal
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EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
Transistor NPN: zonas de funcionamiento del transistor ideal
+
-
+
-
VCE
VBE
IB
IC
VCE
ICIB
+
-
+
-
VCE
VBE
IB
IC
·IB
Zona activa
+
-
+
-VCE=0VBE
IB
IC
IC<·IB
Zona de saturación
+
-
+
-
VCE
VBE
IB
IC=0
Zona de corte
EL TRANSISTORTrabajando en conmutación
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EL TRANSISTORFuncionamiento en conmutación
12 V
12 V36 W
3 A
I
12 V
12 V36 W
3 AI
= 100
40 mA
Sustituimos el interruptor principal por un transistor.
La corriente de base debe ser suficiente para asegurar la zona de saturación.
Ventajas:No desgaste, sin chispas, rapidez, permite
control desde sistema lógico.
Electrónica de Potencia y Electrónica digital
IB = 40 mA4 A
IC
VCE
3 A
PF (OFF)12 V
PF (ON) ON
OFF
EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
+
-
+
- VEC
IC
VEB
IB
IB = f(VBE, VEC) Característica de entrada
Transistor PNP
VEB
IB
VEC
Las tensiones y corrientes van en sentido contrario a las de un transistor NPN.
Entre emisor y base se comporta como un diodo. La corriente por la base es saliente.
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EL TRANSISTORCaracterísticas eléctricas
IC = f(IB, VCE) Característica de salida
Transistor PNP
VEC
IC
La corriente que circula por el colector es saliente y se controla mediante la corriente de base IB.
IB
+
-
+
- VEC
VEB
IB
IC
EL TRANSISTORFuncionamiento en conmutación
12 V
12 V36 W
3 A
I
12 V
12 V36 W
3 AI
= 10040 mA
IB = 40 mA4 A
IC
VEC
3 A
PF (OFF)
Al igual que antes, sustituimos el interruptor principal por un transistor.
La corriente de base (ahora circula al reves) debe ser suficiente para asegurar la
zona de saturación.
12 V
PF (ON) ON
OFF
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EL TRANSISTORCaracterísticas
Característicade Entrada
Característicade Salida
Características reales (NPN)
EL TRANSISTORCaracterísticas
IC-MAX Corriente máxima de colector
VCE-MAX Tensión máxima CE
PMAX Potencia máxima
VCE-SAT Tensión C.E. de saturación
HFE Ganancia
ICMAX
PMAX
VCE-MAX
SOAR
Área de operación segura(Safety Operation Area)
IC
VCE
C
E
B
Características reales: datos proporcionados por los fabricantes
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EL TRANSISTORCurvas características
EL TRANSISTORCurvas características
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EL TRANSISTORCurvas características
EL TRANSISTORCurvas características
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EL TRANSISTORCurvas características
EL TRANSISTORCurvas características
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EL TRANSISTORCurvas. Recta de carga
EL TRANSISTORCaracterísticas
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EL TRANSISTORTabla comparativa según montaje
EL TRANSISTORTiempo de respuesta
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EL TRANSISTORMontaje Darlington
EL TRANSISTORMontaje Darlington
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EL TRANSISTORMontaje Darlington
EL TRANSISTORSimbología
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EL TRANSISTORSimbología Transistores MOSFET
EL TRANSISTOREncapsulados
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EL TRANSISTOREncapsulados
EL TRANSISTORDatos del fabricante
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EL TRANSISTORDatos del fabricante
EL TRANSISTORIdentificación de transistores
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EL TRANSISTORIdentificación de transistores
EL TRANSISTORIdentificación de transistores
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EL TRANSISTORIdentificación de transistores
EL TRANSISTORDisipadores de calor
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EL TRANSISTORDisipadores de calor
EL TRANSISTORDisipadores de calor
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EL TRANSISTORDisipadores de calor
EL TRANSISTORDisipadores de calor
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EL TRANSISTORDisipadores de calor
EL TRANSISTORDisipadores de calor
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EL TRANSISTORDisipadores de calor
EL TRANSISTORDisipadores de calor
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EL TRANSISTORDisipadores de calor
EL TRANSISTORDisipadores de calor
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EL TRANSISTORDisipadores de calor
EL TRANSISTORReles
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EL TRANSISTORReles
EL FOTOTRANSISTORCaracterísticas
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EL FOTOTRANSISTORCaracterísticas
EL FOTOTRANSISTORCaracterísticas
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EL FOTOTRANSISTOROPTOACOPLADOR
EL TRANSISTORConclusiones
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EL TRANSISTOR