UD7.- EL TRANSISTOR. Centro CFP/ES. EL TRANSISTOR Introducción

Texto completo

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UD7.- EL TRANSISTOR

Centro CFP/ES

EL TRANSISTOR Introducción

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EL TRANSISTOR Introducción

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Introducción EL TRANSISTOR Principio de funcionamiento

-

--

-

- +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

--

-+

+

+

+

+ +

+

+ +

+

+

+

+ +

+ +

P N N P

Concentración

+

(4)

-N

P 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 TRANSISTOR Principio de funcionamiento

N P

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Principio de funcionamiento N P P EL TRANSISTOR Principio de funcionamiento N P P

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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N P P

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

Emisor

Base

Colector

Transistor PNP EL TRANSISTOR Funcionamiento NPN P N N

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.

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Funcionamiento NPN

P N

N

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.

Emisor

Base

Colector

Transistor NPN Transistor NPN EL TRANSISTOR Ganancia en corriente

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EL TRANSISTOR Funcionamiento NPN

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Características eléctricas + -+ -VCE IC VBE IB IE + -VCB IB= f(VBE, VCE) Característica de entrada IC= f(VCE, IB) Característica de salida Transistor NPN EL TRANSISTOR Características 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.

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Equivalente hidráulico del transistor h1 - h2 Caudal Apertura h1 h2 EL TRANSISTOR Zona de trabajo

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Características 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 TRANSISTOR Características eléctricas

Transistor NPN: linealización de la característica de entrada

+ -+ -VCE VBE IB IC VBE IBVCE

La característica de entrada corresponde a la de un diodo y se emplean las aproximaciones lineales vistas en el tema anterior.

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Transistor NPN: zonas de funcionamiento del transistor ideal + -+ -VCE VBE IB IC VCE IC IB + -+ -VCE VBE IB IC·IB Zona activa + -+ - VCE

=0

VBE IB IC IC<·IB Zona de saturación + -+ -VCE VBE IB IC=0 Zona de corte EL TRANSISTOR Trabajando en conmutación

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Funcionamiento en conmutación 12 V 12 V 36 W 3 A I 12 V 12 V 36 W 3 A I = 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 mA 4 A IC VCE 3 A PF (OFF)12 V PF (ON) ON OFF EL TRANSISTOR Características eléctricas + -+ - VEC IC VEB IB IB= f(VBE, VEC) Característica de entrada Transistor PNP VEB IBVEC

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

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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 TRANSISTOR Funcionamiento en conmutación 12 V 12 V 36 W 3 A I 12 V 12 V 36 W 3 A I = 100 40 mA IB= 40 mA 4 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

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Características Característica de Entrada Característica de Salida Características reales (NPN) EL TRANSISTOR Características

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

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EL TRANSISTOR Curvas características

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Curvas características

EL TRANSISTOR Curvas características

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EL TRANSISTOR Curvas características

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Curvas. Recta de carga

EL TRANSISTOR Características

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EL TRANSISTOR Tiempo de respuesta

(21)

Montaje Darlington

EL TRANSISTOR Montaje Darlington

(22)

EL TRANSISTOR Simbología

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Simbología Transistores MOSFET

EL TRANSISTOR Encapsulados

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EL TRANSISTOR Datos del fabricante

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Datos del fabricante

EL TRANSISTOR Identificación de transistores

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EL TRANSISTOR Identificación de transistores

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Identificación de transistores

EL TRANSISTOR Disipadores de calor

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EL TRANSISTOR Disipadores de calor

(29)

Disipadores de calor

EL TRANSISTOR Disipadores de calor

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EL TRANSISTOR Disipadores de calor

(31)

Disipadores de calor

EL TRANSISTOR Disipadores de calor

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EL TRANSISTOR Disipadores de calor

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Disipadores de calor

EL TRANSISTOR Reles

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EL FOTOTRANSISTOR Características

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Características

EL FOTOTRANSISTOR Características

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EL TRANSISTOR Conclusiones

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