TRANSISTORES.

Bipolares.
1. ¿Qué son?
  1. Dispositivos que uso tanto de huecos como de electrones como portadores de corriente en la estructura de transistor.
2. Funcionamiento.
  1. Controla la corriente que circula entre el emisor y el colector del mismo, mediante la corriente de base.
    1. Función de las terminales.
      1. Emisor (E) y colector (C)
        Aplican la potencia a regular.
      2. Base.
        Aplica la señal de control que controla la potencia.
3. Tipos.
  1. NPN
    1. Símbolo esquématico.
  2. PNP
    1. Simbolo esquemático.
4. Estructura
  1. EMISOR.
    1. Región excesivamente dopada que emite electrones.
  2. COLECTOR.
    1. Región moderadamente dopada que recibe los electrones.
  3. BASE.
    1. Región ligeramente dopada que modula el paso de los electrones.
Efecto de campo.
1. ¿Qué son?
  1. Dispositivos que operan solo con una unión PN polarizada en inversa para controlar la corriente en un canal.
2. Clasificación.
  1. Según su estructura.
    1. CANAL P
      1. Símbolos esquemáticos.
    2. CANAL N
3. Estructura
  1. Terminales.
    1. DRENAJE.
      1. Ubicada en el extremo superior.
    2. FUENTE.
      1. Ubicada en el extremo inferior.
    3. Compuerta.
      1. A ella se conectan las regiones P o N y siempre polariza en inversa.
4. TIPOS DE FET
  1. MOSFET.
    1. ¿Qué es?
      1. Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico
    2. Tipos.
      1. 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,
      2. 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.
      3. 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.
      4. 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.
    3. Estructura.
      1. 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.
1. BJT
  1. Como
    1. INTERRUPTOR.
      1. 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.
    2. AMPLIFICADOR.
      1. Amplificación.
        Proceso de incrementar linealmente la amplitud de una señal eléctrica.
      2. ¿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.
  2. Análisis de un circuito.
    1. Corriente de CD de base (IB)
    2. Corriente de CD de emisor. (IE)
    3. Corriente de CD de Colector. (IC)
    4. Voltaje de CD en la base respecto al emisor.(VBE)
    5. Voltaje de CD en el colector con respecto a la base. (VCB)
    6. Voltaje de CD en el colector respecto al emisor. (VCE)
  3. Regiones de operación.
    1. Saturación.
      1. 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.
    2. Corte.
      1. Cuando IB 0, el transistor se encuentra en la región de corte de su operación.
    3. Activa.
      1. 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.
  4. Corrientes existentes.
    1. Corriente de base (IB)
    2. Corriente de emisor (IE)
    3. Corriente de colector (IC)
  5. Ganancia
    1. De voltaje.
      1. Es el cociente del voltaje de salida entre voltaje de entrada
      2. Depende de.
        Resistencia interna del emisor y de la resistencia externa del colector.
    2. De corriente.
      1. Es el cociente de IC entre IB y se expresa bCD.
      2. Valores típicos.
        Van desde menos de 20 hasta varios cientos
2. FET
  1. Parámetros.
    1. Voltaje de estrangulamiento.
      1. Con VGS 0, el valor de VDS al cual ID se vuelve esencialmente constante, siendo Vp el voltaje de estrangulamiento.
        Curva característica.
    2. Ruptura.
      1. Ocurre en el punto C cuando ID comienza a incrementarse muy rápido con cualquier incremento adicional de VDS.
      2. Daña irreversible al dispositivo.
        Siempre se opera por debajo de ruptura y dentro de la región activa.
    3. Voltaje de corte.
      1. 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,
    4. Trasconductancia.
      1. 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.
    5. Resistencia y capacitancia.
      1. Resistencia de entrada en la compuerta muy alta debido a la polarización inversa.
      2. Capacitancia depende de la cantidad de voltaje en inversa.
  2. COMO
    1. AMPLIFICADOR
      1. 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.
      2. 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.
      3. 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.
      4. Clase D.
        Aquí los transistores operan como interruptores, poseen eficiencia teórica de 100% en aplicaciones de audio.
      5. Respecto al BJT.
        Ventajas.
        Impedancia de entrada extremadamente alta.
        Desventajas.
        Alta distorsión y baja ganancia.
    2. INTERRUPTOR.
      1. 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).
      2. 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.

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