Electronica

Transistor

                                             

                                              Definición:

Es el más común de los transistores, y como los diodos, puede ser de germanio o silicio. es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales.

Símbolo:

Emisor: que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.

Base: la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.

Colector: de extensión mucho mayor.

Construcción Interna:

1.     Consta de tres regiones semiconductoras dopadas: emisor, base y el colector. Estas regiones son, respectivamente, tipo P, N y P en un PNP, y tipo N, P, y N en un transistor NPN. Cada región del semiconductor está conectada a un terminal, denominado emisor (E), base (B) o colector (C), según corresponda.

2.     La base está físicamente localizada entre el emisor y el colector y está compuesta de material semiconductor ligeramente dopado y de alta resistividad.

3.     Los primeros transistores fueron fabricados de germanio, pero la mayoría de los BJT modernos están compuestos de silicio.

Características:

1.    Tiene de tres regiones semiconductoras.

2.    Tiene dos uniones PN.

3.    La unión base-emisor se polariza en directa

4.    La unión base-colector en inversa.

5.    Un transistor NPN puede ser considerado como dos diodos con la región del ánodo compartida.

6.    La región de la base en un transistor debe ser constructivamente delgada.

7.    El transistor de unión bipolar, a diferencia de otros transistores, no es usualmente un dispositivo simétrico.

Aplicaciones:

1.     Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación)

2.     Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión de radiofrecuencia)

3.     Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulsos PWM)

4.     Detección de radiación luminosa (fototransistores)

Funciones:

1.    Controlar el paso de corriente a través de sus terminales.

2.    Actuar como puente para la corriente

Cristales

Semiconductor Intrínseco 
Es un semiconductor puro que a temperatura ambiente se comporta como un aislante porque solo tiene unos pocos electrones libres y huecos debidos a la energía térmica.

En un semiconductor intrínseco también hay flujos de electrones y huecos, aunque la corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto, hay tantos electrones libres como huecos con lo que la corriente total es cero. Intrínseco indica un material semiconductor extremadamente puro.


Semiconductor Extrínsecos

Para mejorar las propiedades de los semiconductores, se les somete a un proceso de impurificación (llamado dopaje), consistente en introducir átomos de otros elementos con el fin de aumentar su conductividad. El semiconductor obtenido se denominará semiconductor extrínseco. Según la impureza (llamada dopante) distinguimos:

Semiconductor tipo N

Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso negativos o electrones). El donante aporta electrones en exceso, los cuales al no encontrarse enlazados se moverán fácilmente por la red cristalina aumentando su conductividad, el propósito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electrones portadores en el material.

Semiconductor tipo P

Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos). De esa manera se originan huecos que aceptan el paso de electrones que no pertenecen a la red cristalina. El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos.

Cristales PN

Se denomina unión PN a la estructura fundamental de los componentes electrónicos comúnmente denominados semiconductores, principalmente diodos y transistores. Está formada por la unión metalúrgica de dos cristales, generalmente de silicio (Si), o germanio (Ge), de naturalezas P y N según su composición a nivel atómico. Estos tipos de cristal se obtienen al dopar cristales de metal puro intencionadamente con impurezas, normalmente con algún otro metal o compuesto químico. 

Impurezas

Las impurezas donadoras son las que proporcionan electrones de conducción. Los sólidos que contienen impurezas donadoras se llaman semiconductores de tipo N.

Por el contrario, las impurezas aceptadoras son las que reciben los electrones de conducción. Los solido que contienen impurezas aceptadoras se llaman semiconductores tipo P.

¿Qué es un Condensador?

Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Se componen de dos superficies conductoras, llamadas armaduras, puestas frente a frente y aisladas entre sí por un material aislante que es llamado daléctrico.

Símbolos

Características

·         Almacena energía sustentando un campo eléctrico

·         Está formado por un par de superficies conductoras

·         La cantidad de carga eléctrica que almacena se mide en Faradios

·         Un condensador no se descarga instantáneamente

·         El tiempo de carga dependerá de la capacidad del condensador y de la resistencia que hemos puesto en serie con él.

Función

Su principal función es almacenar la carga eléctrica, y lo hace al utiliza dos placas o superficies conductoras en forma de láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Estas placas son las que se cargarán eléctricamente cuando lo conectemos a una batería o a una fuente de tensión. Las placas se cargarán con la misma cantidad de carga (q) pero con distintos signos (una + y la otra -). Una vez cargado ya tenemos entre las dos placas una tensión, y estará preparado para soltar esta carga cuando lo conectemos a un receptor de salida.

Aplicaciones

·         -Como su capacidad depende de la sección entre las placas, se pueden construir condensadores de capacidad variable, como los utilizados en los mandos de sintonización de un aparato de radio tradicional. En estos aparatos, al girar el mando, se varía la superficie efectiva entre placas, con lo que se ajusta su capacidad y, en consecuencia, se sintoniza una frecuencia de una emisora. Del mismo modo, el teclado de un ordenador actúa sobre un condensador variable, lo que nos permite actuar sobre la pantalla del mismo.

·         -Otra de sus aplicaciones es el desfibrilador, un aparado que se usa para reanimar enfermos en situaciones de emergencia. El desfibrilador usa un condensador que puede almacenar 360J y entregar esta energía al paciente en 2ms.

·         -Otro ejemplo de utilidad de la descarga del condensador es el flash de las cámaras fotográficas, que posee un condensador que almacena la energía necesaria para proporcionar un destello súbito de luz

Factores que afectan su capacidad

Permitividad: Es la relación de la capacidad entre un capacitor con material dieléctrico y otro con dieléctrico aire.

Absorción dieléctrica: Si se descarga un capacitor que ha estado en carga durante algún tiempo y luego se lo deja a circuito abierto, acumula una nueva carga entre los electrodos, aunque la tensión, será mucho menor que la aplicada durante la carga. Este fenómeno llamado absorción dieléctrica, lo presentan en mayor y menor grado todos los dieléctricos sólidos.

Corriente de fuga: Un capacitor cargado no conserva indefinidamente su carga debido a la existencia de corrientes de fuga. La corriente de fuga crece con la temperatura, por lo que puede medirse aun en buenos dieléctricos cuando la temperatura es sumamente elevada.

Resistencia de Aislación: La R. de aislación de los capacitores es muy afectada por la humedad descendiendo cuando esta aumenta. También se reduce con el aumento de la temperatura.

Rigidez dieléctrica: La rigidez dieléctrica de un material está determinada por la tensión eléctrica a la cual es perforado por la descarga de dicha tensión. Se acostumbra a expresarla en Kv/cm, dependiendo del espesor, la temperatura y la forma de onda aplicada.

Factor de Merito o de calidad de un capacitor: Cuando interesa considerar el calor disipado en un capacitor hay que tener en cuenta su R equivalente y el factor de potencia, puesto que ambos determinan el calor disipado.