Title: Transistores
Course: Tecnología 4º ESO. > Section: Electrónica

TRANSISTORES

El transistor es uno de los inventos más importantes de la historia de la humanidad. Está en el interior de todos los aparatos electrónicos. Forma parte de los amplificadores de sonido, del teléfono móvil; en el interior de un ordenador hay millones de ellos

Aspecto físico

Aspecto físico

Observa el tamaño comparado con un céntimo de euro.

Si te fijas en la imagen, los transistores tienen 3 patillas. Estas tres patillas son diferentes y confundirse en ellas hará que los circuitos no funcionen.

¿Qué tienen en común los diodos y los transistores?

- El tipo de material con que están fabricados
Feedback: Bien, están fabricados con semiconductores los dos
- El funcionamiento
Feedback: Mal
- El número de patillas
Feedback: Mal
- La polaridad
Feedback: Mal

Simbolo

Símbolo eléctrico

Hay dos tipos de transistores, unos se llaman NPN y otros PNP. El funcionamiento es idéntico en ambos, pero no la polaridad de los mismos, hay que conectarlos de diferente manera.
El símbolo de estos dos tipos de transistor lo tienes en el siguiente dibujo:

Transistor NPN | Transistor PNP

Observa que la diferencia de un y otro símbolo está en la dirección de la flecha. En el NPN la flecha va hacia fuera, en el PNP hacia dentro.
¿Cuántas patillas tiene un transistor?

- 3
Feedback: Bien
- 2
Feedback: Mal
- 4
Feedback: Mal
- 5
Feedback: Mal

Patillaje

Patillaje

Las tres patillas de los transistores tienen cada una su nombre. Una se llama emisor (es la que tiene la flecha), otra colector y la otra base.

¿Qué tipo de transistor es el representado con este símbolo?

- PNP
Feedback: Bien
- NPN
Feedback: Mal
- No es un transistor, sino un diodo
Feedback: Mal
- Es indiferente
Feedback: Mal

Funcionamiento del transistor

Los transistores son elementos que permiten regular la intensidad y la tensión de partes de un circuito. Los dos tipos de transistores que vamos a ver funcionan de una manera equivalente, pero con una polaridad diferente.

¿qué significa polaridad diferente?

¿Qué significa que la polaridad de los transistores NPN y PNP es diferente?

- Que las patillas de cada uno se conectan a diferentes polos de la pila
Feedback: Bien. Podemos cambiar un transistor NPN de un circuito por uno PNP simplemente cambiando la polaridad de la pila (dándole la vuela) y también la de los elementos que la tengan (diodos, condensadores electrolíticos).
- Que las patillas son polos diferentes
Feedback: Mal
- Que unas patillas tienen carga positiva y otras negativa
Feedback: Mal.

corrientes

Cuando un transistor está conectado en un circuito es recorrido por dos corrientes: una entre el colector y el emisor (Ic) y otra entre la base y el colector (Ib). No nos vamos a plantear cómo se consiguen esas corrientes para que sea más fácil de entender, pero está claro que serán el producto de estar conectados a alguna fuente de alimentación que produzca tensión.
¿Que diferencia habrá entre las corrientes de un transistor NPN y uno PNP?

- Van en direcciones diferentes
Feedback: Bien
- No hay relación
Feedback: Mal
- Las del PNP son más grandes
Feedback: Mal
- Las del NPN son más grandes
Feedback: Mal

estados

Estados del transistor

El transistor tiene 3 estados posibles, que corresponden a 3 formas de funcionamiento.
- Corte: La intensidad de la base y del colector son cero. El transistor se comporta como un interruptor abierto (no deja pasar electricidad a su través)
- Activo: En este estado la intensidad del colector es proporcional a la de la base, del orden de 100 veces mayor. El transistor funciona como un amplificador
- Saturación: deja de haber proporcionalidad entre corriente de la base y corriente del colector. Aunque aumente la corriente de la base no lo hace la del colector

Si conectamos la base de un transistor en serie con una resistencia muy  muy grande, ¿en qué estado estará el transistor?

- En estado de corte
Feedback: Bien. Por una resistencia muy grande pasa muy poca intensidad, en la práctica nada. Por tanto por la base, que está en serie, también pasará muy poca intensidad
- En estado de saturación
Feedback: Mal
- En estado activo
Feedback: Mal
- No afecta
Feedback: Mal

ganancia

Ganancia

La ganancia es el cociente entre intensidad del colector e intensidad de la base en estado activo.

Es un número grande, del orden de 100. Esto significa que (en estado activo, no en los otros), la intensidad del colector es del orden de 100 veces mayor que la de la base (el número de veces exacto lo indica el valor de la ganancia).

Tenemos un transistor NPN que tiene una ganancia de 100. Por la base hay una corriente de 9mA. ¿Qué intensidad pasa por el colector?

- 900mA
Feedback: Bien
- 0.9A
Feedback: Bien
- 0.9 A
Feedback: Bien
- 900 mA
Feedback: Bien

saturado

Tenemos un transistor por el que pasa 0.8A por el colector y 5mA por la base. Aumentamos la intensidad de la base a 9mA y sin embargo la intensidad del colector sigue siendo de 0.8A. ¿Qué podemos decir del transistor?

- Que está saturado
Feedback: Bien
- Que está en estado de saturación
Feedback: Bien
- Saturado
Feedback: Bien
- Saturación
Feedback: Bien

corte

¿Qué podemos decir del transistor del siguiente circuito?

- El transistor es NPN
Feedback: Bien.
- El transistor está saturado
Feedback: Mal
- El transistor está en estado de corte
Feedback: Bien
- El transistor es PNP
Feedback: Mal

Transitores y polimetro

Los polímetros permiten testar transistores. Se puede saber el tipo (si son NPN o PNP), el patillaje (que patilla es la base, cual el emisor y cual el colector) y la ganancia

Base y tipo

Posición de la base y tipo de transistor

La base se comporta como un diodo con el emisor y con el colector. En el caso de ser un transistor NPN, la base sería el ánodo y en el caso de ser un PNP, la base sería el cátodo.

Para saber el tipo de transistor y la posición de la base, debemos hacer todas las pruebas posibles en modo testar diodos con las tres patillas del transistor. Sólo dos dan medida y hay una patilla común a ambas; esa es la base. Si la sonda roja es la que está conectada a la base cuando hay medida, es un transistor NPN y si es la negra, es un PNP.

Probamos un transistor con patillas xyz. El resultado se muestra en las imágenes.

- El transistor es PNP
Feedback: Bien
- El transistor es NPN
Feedback: Mal
- La base es Z
Feedback: Bien
- La base es X
Feedback: Mal
- La base es Y
Feedback: Mal

emisor colector

Colector y emisor

Se usa el modo hFE y los conectores para transistores:

Una vez determinado cuál es la base y cuál es el tipo de transistor, en modo hef enchufamos el transitor en la parte correspondiente (PNP o NPN) haciendo que la base esté en la b. La posición del colector y el emisor queda determinada y en la pantalla se ve la ganancia del transistor.

¿Cuál es el patillaje del transistor probado en la siguiente imagen?

- Bien
- Mal
- x
Feedback: emisor
- y
Feedback: base
- z
Feedback: colector
- el transistor es
Feedback: PNP
- el transistor no es
Feedback: NPN

transistor de potencia

El elemento de esta imagen ¿puede ser un transistor?

- Sí
Feedback: Bien. Aparentemente tiene solo dos patillas, pero tiene 3 conexiones. En este caso el colector es la propia carcasa del transistor. Este es un transistor de potencia.
- No, ya que sólo tiene dos patillas.
Feedback: Mal. Aparentemente sólo tiene dos puntos en los que conectarse, pero tiene 3. La carcasa es la otra conexión

Transistor de potencia

En la anterior diapositiva se decía que el siguiente transistor es de poténcia. ¿Qué significa esto?

- Que soporta elevadas intensidades
Feedback: Bien.
- Que soporta elevadas tensiones
Feedback: Mal