Características de transistor bipolar o BJT

Por: Gustavo A. Ruiz Robredo ruizrg@unican.es

1.1.- Introducción

El transistor es un dispositivo que ha originado una evolución en el campo electrónico.

En este tema se introducen las principales características básicas del transistor bipolar y FET y se estudian los modelos básicos de estos dispositivos y su utilización en el análisis los circuitos de polarización.

Polarizar un transistor es una condición previa a muchas aplicaciones lineales y no-lineales ya que establece las corrientes y tensiones en continua que van a circular por el dispositivo.

Figura 1.1. Símbolos y sentidos de referencia para un transistor bipolar a) NPN y b) PNP.

1.2.- Corrientes en un transistor de unión o BJT

Un transistor bipolar de unión esta formado por dos uniones pn en contraposición. Físicamente, el transistor esta constituido por tres regiones semiconductoras -emisor, base y colector- siendo la región de base muy delgada (< 1µm).

El modo normal de hacer operar a un transistor es en la zona directa. En esta zona, los sentidos de las corrientes y tensiones en los terminales del transistor se muestran en la figura 1.1.a para un transistor NPN y en la figura 1.1.b a un PNP. En ambos casos se verifica que:

y

Ebers y Moll desarrollaron un modelo que relacionaba las corrientes con las tensiones en los terminales del transistor. Este modelo, conocido como modelo de Ebers-Moll, establece las siguientes ecuaciones generales que, para un transistor NPN, son: α_F = 0.99, α_R= 0.66, IES = 10^-15A, ICS = 10^-15A

donde IES y ICS representan las corrientes de saturación para las uniones emisor y colector, respectivamente, aF el factor de defecto y aR la fracción de inyección de portadores minoritarios. En un transistor bipolar PNP, las ecuaciones de Ebers-Moll son:

Para un transistor ideal, los anteriores cuatro parámetros están relacionados mediante el teorema de Reciprocidad

Valores típicos de estos parámetros son:


Figura 1.2. Zonas de operación de un transistor en la región directa.

Tabla 1.1. Principales modos de operacion de un transistor bipolar

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