jueves, 17 de enero de 2013

Transistores


Particularmente a mi este tema me saca canas (dificultades) al tatarlo de entender bien, por lo que lo abordaré de la manera mas técnica posible, y a la vez mas práctica.

(Si incurro en errores, por favor, indicamelos para corregirlos)

Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor

Lo primero que debemos saber, es que un Transistor es una puerta que permite el paso (o detiene) de corriente en un sentido, y dicha puerta esta controlada por una llave o puerta mas pequeña. Tambien estan los que permiten el paso de corriente muy grande según la cantidad de corriente muy pequeña.

En fin.

Veamos las partes, y tratemos de explicar alguno de los existentes. Aunque hay muchos tipos según los materiales empleados, la polarización requerida y otras cosas mas, simplificare para darme a entender.

Un transistor no es más que un interruptor. Es capaz de controlar una corriente usando un voltaje para manupular una resistencia y jugar con estas dos magnitudes. De aquí surge su nombre, ya que transistor viene de juntar las palabras "transfer" "resistor" es decir es capaz de transferir una determinada resistencia. Puede en un momento bloquear una corriente, funcionando entonces como una resistencia muy grande, o dejarla correr pasando a tener una pequeña resistencia.

Existen 2 usos especificos.
  • Como interruptor
  • Como amplificador


La imagen mas comun de un transistor
Transistor NPN símbolo de clip de arte

Hay dos tipos básicos de transistor: (Clasificación mas aceptada)
  • Transistor bipolar o BJT (Bipolar Junction Transistor)
  • Transistor de efecto de campo, FET (Field Effect Transistor) o unipolar
Dentro del grupo de los BIPOLARES  existen 2 tipos principales según como se coloquen los cristales que lo componen (tres cristales semiconductores,usualmente de silicio).

  • Transistor NPN: en este caso un cristal P está situado entre dos cristales N.
  • Transistor PNP: en este caso un cristal N está situado entre dos cristales P.
Esto nos permite tener 3 terminales en el transistor.
  • Emisor (E): Se encarga de proporcionar portadores de carga.
  • Colector (C): Se encarga de recoger portadores de carga.
  • Base (B): Controla el paso de corriente a través del transistor.
Explicaré el funcionamiento de un transistor NPN :
Según el ejemplo anteriormente mencionado, podriamos decir que existe un canal de agua muy grande que pasa de  Emisor al Colector, pero en medio tiene una compuerta que bloquea dicho paso de agua, y esta compuerta esta manipulada por la Base. Si aplicamos energia a la BASE, entonces pasara agua por el canal, sin afectar la corriente que aplicamos en la Base, teniendo así un control protegido usando la base, de un flujo muy  fuerte que pasa por el canal.


Ahora la parte enrredada...

ZONAS DE TRABAJO

Corte: No circula intensidad por la Base, por lo que, la intensidad de Colector y Emisor también es nula. El transistor, entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor abierto.

Saturación: Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor cerrado. 


Activa: Actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente. Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En definitiva, como si fuera un interruptor. La ganancia de corriente es un parámetro también importante para los transistores ya que relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de base. Los fabricantes suelen especificarlo en sus hojas de características.



La miniaturización de los transistores ha permitido encapsularlos y obtener con ellos los CIRCUITOS INTEGRADOS que según su estructura interna tienen un sentido de operación particular.

Para nuestros ejemplos, usaremos los transistores NPN como interruptores que permiten mantener una buena protección en nuestro circuito meintras controlamos cargas de energia mayores.


Un ejemplo simple del uso de un transistor para encender una lampara usando un transistor NPN
http://st-elf.electronicafacil.net/tutoriales/155/Funciona1.gif
Cuando el interruptor SW1 está abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lámpara no se encenderá, ya que,se ejerce la mayor resistencia entre Colector y Emisor.

Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad muy pequeña circulará por la Base. Así el transistor disminuirá su resistencia entre Colector y Emisor por lo que pasará una intensidad muy grande, haciendo que se encienda la lámpara. 


COMO IDENTIFICAR TRANSISTORES

En primer lugar, y valiendonos de las letras de orden grabadas en su  carcasa, podemos deducir:

* Transistores que comienzan por BC, son de uso general y de silicio.
* Transistores que comienzan por AC, son de uso general y de germanio.
* Transistores que comienzan por BF, son para uso en RF y de silicio.
* Transistores que comienzan por AF, como los anteriores, pero de germanio.
* Transistores que comienzan por AD, son de germanio y para etapas de potencia.
* Transistores que comienzan por BD, de potencia pero de silicio.
* Transistores con nomenclatura 2N, son de procedencia americana.
* Transistores con denominaci¢n 2SB, germanio, uso general y son japoneses.
* Transistores 2SC son de silicio uso en RF y uso general, japon‚s.
* Transistores 2SD son de potencia.




NPN transistors
Code Structure Case
style
IC
max.
VCE
max.
hFE
min.
Ptot
max.
Category
(typical use)
Possible
substitutes
BC107 NPN TO18 100mA 45V 110 300mW Audio, low power BC182 BC547
BC108 NPN TO18 100mA 20V 110 300mW General purpose, low power BC108C BC183 BC548
BC108C NPN TO18 100mA 20V 420 600mW General purpose, low power
BC109 NPN TO18 200mA 20V 200 300mW Audio (low noise), low power BC184 BC549
BC182 NPN TO92C 100mA 50V 100 350mW General purpose, low power BC107 BC182L
BC182L NPN TO92A 100mA 50V 100 350mW General purpose, low power BC107 BC182
BC547B NPN TO92C 100mA 45V 200 500mW Audio, low power BC107B
BC548B NPN TO92C 100mA 30V 220 500mW General purpose, low power BC108B
BC549B NPN TO92C 100mA 30V 240 625mW Audio (low noise), low power BC109
2N3053 NPN TO39 700mA 40V 50 500mW General purpose, low power BFY51
BFY51 NPN TO39 1A 30V 40 800mW General purpose, medium power BC639
BC639 NPN TO92A 1A 80V 40 800mW General purpose, medium power BFY51
TIP29A NPN TO220 1A 60V 40 30W General purpose, high power
TIP31A NPN TO220 3A 60V 10 40W General purpose, high power TIP31C TIP41A
TIP31C NPN TO220 3A 100V 10 40W General purpose, high power TIP31A TIP41A
TIP41A NPN TO220 6A 60V 15 65W General purpose, high power
2N3055 NPN TO3 15A 60V 20 117W General purpose, high power


PNP transistors
Code Structure Case
style
IC
max.
VCE
max.
hFE
min.
Ptot
max.
Category
(typical use)
Possible
substitutes
BC177 PNP TO18 100mA 45V 125 300mW Audio, low power BC477
BC178 PNP TO18 200mA 25V 120 600mW General purpose, low power BC478
BC179 PNP TO18 200mA 20V 180 600mW Audio (low noise), low power
BC477 PNP TO18 150mA 80V 125 360mW Audio, low power BC177
BC478 PNP TO18 150mA 40V 125 360mW General purpose, low power BC178
TIP32A PNP TO220 3A 60V 25 40W General purpose, high power TIP32C
TIP32C PNP TO220 3A 100V 10 40W General purpose, high power TIP32A

Por ahora, lo que considero muy básico y necesario entender para poder continuar con nuestros proyectos...




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