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:
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 elas hará que los circuitos no
funcionen.
Símbolo eléctrico:
Hay dos tipos
de transistores, unos se llaman NPN y otros PNP. El funcionamiento es
idéntico en mbos, 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:
 |
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| Transistor
NPN |
Transistores
PNP |
Observa
que la diferenca 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.
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.
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| Transistor
NPN |
Transistor
PNP |
Los
transistores pueden tener formas diferentes de la mostrada en la imagen
de arriba. Por ejemplo, los transistores de potencia (los que controlan
grandes intensidades), tienen esta forma:
Aparentemente tiene solo dos patillas, pero tiene 3 conexiones. En este
caso el colector es la propia carcasa del transistor.
Con
ayuda de un polímetro se puede saber si el transistor es PNP o NPN y
cuál es cada patilla. El polímetro debe ponerse en modo testar diodos y
probar todas las conbinaciones de sus patillas; hay 6 posibilidades en
total. De ellas sólo dos darán medida y una de las patillas será la
misma en esas dos medidas. Esa patilla será la base. Si cuando tenemos
medida, la base está conectada a la sonda roja, el transistor es NPN,
si es negra será PNP.La lectura nos da la caida de tensión entre base y emisor o entre base y colector.
Luego,
en modo hef, conectamos el transistor en la parte de testar
transistores correspondiente (NPN o PNP) y cuando tengamos medida
podremos observar a qué corresponde cada patilla. La lectura del
polímetro es la ganancia del trtansistor.
Los transistores que más usamos en el taller tienen forma de prisma muy aplanado, como se ve en la siguiente imagen:
Convine
que apuntes en tu cuaderno el patilleje de estos transistores para no
perder tiempo teniendo que averiguarlo con el polímetro cada
vez que necesites uno:
Esta
es la disposición de base, colector y emisor si miramos el transistor
por la cara que tiene el número. Ten cuidado, es frecuente que los
alumnos se confundan porque miran el transistor por la otra cara.
Cuando ese número BD137 o BD 135 el transistor es NPN y cuando es BD
136 o BD138 es PNP.
Apunta en tu cuaderno todos estos datos. Te harán ahorrar mucho tiempo
y quebarderos de cabeza.
También
usamos el transistor C547 (NPN) y el C557 (PNP). Son transistores de
menor potencia (trabajan con intensidades más bajas) pero con mayor
ganancia y son mucho más baratos que los anterionres. La forma es como
de un cilindro cortado. El patillaje de este tipo de transistores es
distinto como se puede ver en la siguiente imagen:
Funcionamiento de los transistores
Vamos
a ver cómo funciona un transistor NPN. Los PNP funcionan exactamente
igual, solo hay que dar la vuelta a todos los elementos del circuito
que tengan polaridad (pilas, diodos y condensadores elecrtolíticos)
Cuando el transistor está conectado, podemos tener 2 intensidades entre
sus patillas.
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
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 oreden de
100 veces mayor que la de la base (el número de veces exacto lo indica
el valor de la ganancia).
Transistores en el croclip
Los tienes en esta zona de la barra de herramientas del croclip
En el munú que aparece tienes transistores PNP y NPN
Ejercicio para entregar
Monta el siguiente circuito con el crocilp
- Haz que la resistencia variable sea de 20KΩ y al del
colector sea de 100 Ω
- En
uno de los amperímetros se mide la intensidad de la base y en el otro
la del colector. Ve modificando la resistencia variable y construye una
tabla de valores de Ic frente a valores de Ib
- Haz una gráfica
en la que se represente Ic (eje y) frente a valores de Ib (eje x).
Indica en la gráfica cuál es la zona activa, cuál la de corte y cuál la
de saturación
A continuación modifica el circuito
anterior, haz que la resistencia del colecto sea de 200Ω
- Haz la tabla de valores y representa Ic frente a Ib.
- Vuelve a representar Ic (eje y) frente a valores de Ib (eje
x). Hazlo sobre la gráfica anterior, pero indica cuál es cada gráfica (señala con una flecha y pon el valor de la resistencia del colector)
- Indica
en la gráfica cuál es la zona activa, cuál la de corte y cuál la de
saturación.
- Indica cuál es la resistencia del colector en las dos
gráficas.
- ¿Qué diferencias observas entre las dos gráficas?. Hazlas
con la misma escala para que sean comparables
- ¿Cuál es la ganancia del transistor?
- ¿Cuándo se satura antes el transistor, con una resistencia
de colector alta o baja?
- ¿Qué sucede cuando la resistencia de la base es cero? ¿Cómo
se podría evitar?
Entrega al profesor el ejercicio con tu nombre