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Características de entrada y salida de un transistor NPN

Escrito por david sandoval | Traducido por daniel cardona
Características de entrada y salida de un transistor NPN

Transistor (parte inferior derecha) en un circuito.

Image by Flickr.com, courtesy of Windell Oskay

Un transistor es un dispositivo semiconductor que se utiliza en muchas aplicaciones electrónicas. Los transistores se utilizan principalmente en dos formas: como un interruptor o como un amplificador. Un tipo particular de transistor, el transistor de unión bipolar, o BJT, se utiliza comúnmente en la electrónica analógica debido a su fiabilidad y la simplicidad relativa. Un tipo de transistor de unión bipolar, el transistor NPN, se usa comúnmente por los aficionados, ya sea como parte de un circuito de conmutación o en un circuito amplificador.

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Transistor NPN

Un transistor NPN es un tipo de transistor de unión bipolar. Un transistor de unión bipolar se crea para tener dos uniones PN, que son zonas eléctricamente activas únicas a los transistores, diodos y otros componentes activos en el campo de la electrónica. La corriente eléctrica puede fluir solo de una forma (del lado P de la unión PN al lado N) en un circuito eléctrico donde existe una unión PN, el transistor solo permitirá el flujo de corriente cuando exista una diferencia en el voltaje eléctrica que sea más alta en el extremo P del transistor. Por ejemplo, si 1 V se aplica al extremo P de una unión PN, y el extremo N está conectado a la tierra eléctrica (0 V), la corriente eléctrica fluirá a través de la unión PN. Un transistor NPN tiene tres conductores eléctricos: base (que es el extremo P), el emisor (que es el extremo N) y el colector (que es el extremo N).

Características de entrada y salida de un transistor NPN en un circuito amplificador

Conectar un transistor NPN en un circuito amplificador permitirá que una señal de AC (corriente alterna) se amplifique. La cantidad de amplificación puede variar dependiendo de los valores de resistencia de las resistencias eléctricas utilizadas en el circuito. En un circuito de amplificación de Clase A, la amplificación se consigue mediante la aplicación de una señal de CA a la conexión de base de un transistor. La señal amplificada se obtiene al hacer una conexión eléctrica en la conexión del colector.

Salida de distorsión cuando se usa un circuito amplificador

Un transistor NPN se puede utilizar para amplificar una señal de CA, sin embargo, si una señal se amplifica más allá de los límites de potencia del transistor, el transistor "recorta" la salida en el límite de la potencia nominal, lo que provoca la distorsión de la señal. La sobreamplificación continua de la señal de entrada provocará un fallo prematuro del transistor NPN.

Características de entrada y salida de un transistor NPN en un circuito interruptor

Los componentes activos, tales como los transistores, requieren una tensión mínima que permita que la corriente eléctrica fluya a través de la unión PN. La tensión mínima típica para iniciar el flujo de corriente es 0,7 V aplicados a una unión PN en un transistor de base de silicio. Por lo tanto, un transistor se puede utilizar como un mecanismo de conmutación. En esencia, cuando la tensión aplicada al conector de la base en un transistor es 0,7 V o mayor, el circuito eléctrico opera en una condición de "encendido". Cuando la tensión aplicada al conector de la base cae por debajo de 0,7 V, el circuito eléctrico se "Apagará".

Características de entrada de potencia de los diferentes transistores NPN

Si bien los transistores a base de silicio son los más comúnmente utilizados, estos no son el único tipo de transistor disponible. Otros dos tipos de transistores NPN también están disponibles: los transistores de arseniuro de galio y los transistores de germanio. Los transistores de arseniuro de galio requieren al menos 1 V para iniciar el flujo de corriente a través del transistor. Estos tienen un tiempo de respuesta muy rápida, por eso estos tipos de transistores funcionan bien en los circuitos de conmutación. Los transistores de germanio son un tipo común de transistor y requieren de aproximadamente 0,3 V para iniciar el flujo de corriente a través del transistor. Mientras que los transistores de germanio tienen un tiempo de respuesta más rápido que los transistores de silicio, estos deben funcionar a menor voltaje y temperatura de los transistores de silicio.

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