Transistor de unión bipolar (BJT) | Son diferentes modos y características | Usos importantes

Contenido

  • Definición de BJT
  • Tipos de BJT
  • Configuraciones
  • Aplicaciones
  • Ventajas desventajas
  • Diferentes modos y características.

¿Qué es un BJT?

Definición de un transistor de unión bipolar:

Un transistor de unión bipolar (también conocido como BJT) es un tipo especial de dispositivo semiconductor con tres terminales hechos de uniones pn. Son capaces de amplificar una señal y controlan la corriente, es decir, se denominan dispositivos controlados por corriente. Los tres terminales son Base, Colector y Emisor.

Tipos de BJT:

Hay dos tipos de BJT:

  • Transistor PNP.
  • Transistor NPN.

El BJT tiene tres partes llamadas emisor, colector y base. Aquí, las uniones basadas en emisores están polarizadas hacia adelante y las uniones basadas en colectores tienen polarización inversa.

Transistor de unión bipolar PNP:

Estos tipos de transistores tienen dos regiones p y una región n. La región n está intercalada entre dos regiones p.

Transistor de unión bipolar NPN:

"El transistor NPN es un tipo de transistor de unión bipolar (BJT) que consta de tres terminales y tres capas y funciona como amplificadores o interruptores electrónicos".

 

NPN BJT con unión E – B con polarización directa y unión B – C con polarización inversa

¿Qué es la ruptura de perforación en BJT?

En la configuración de polarización inversa, la unión del colector aumenta, la región de base efectiva disminuye. En una cierta polarización inversa de la unión del colector, la región de agotamiento cubre la base reduciendo el ancho efectivo de la base a cero. A medida que el voltaje del colector penetra en la base, se reduce la barrera de potencial en la unión del emisor. Como resultado, fluye una corriente de emisor excesivamente grande. Este fenómeno se conoce como Punch Through.

Aplicaciones de un transistor de unión bipolar:

Hay tantas aplicaciones de un BJT, algunas de ellas son:

  • En circuitos lógicos se utiliza BJT.
  • El transistor de unión bipolar se utiliza como amplificador.
  • Este tipo de transistor se utiliza como interruptores.
  • Para diseñar un circuito de recorte, se prefiere el transistor de unión bipolar para los circuitos de forma de onda.
  • En los circuitos de demodulación, también se utilizan BJT.

Ventajas y desventajas de un transistor de unión bipolar:

Un BJT es un tipo de transistor de potencia. Se utiliza en los amplificadores, multivibradores, osciladores, etc. Un BJT también tiene algunas desventajas además de sus ventajas, estas son:

Ventajas -

  1. BJT tiene una mejor ganancia de voltaje.
  2. BJT tiene una alta densidad de corriente.
  3. Mayor ancho de banda
  4. BJT ofrece un rendimiento estable en frecuencias más altas.

Desventajas-

  1. El transistor de unión bipolar tiene una baja estabilidad térmica.
  2. Suele producir más ruido. Circuito tan propenso al ruido.
  3. Tiene una pequeña frecuencia de conmutación.
  4. El tiempo de conmutación de BJT no es muy rápido.

Características del transistor de unión bipolar:

Características del transistor

Configuraciones de transistores bipolares

Modos de transistor:

Los tres modos de un transistor son

  • CB (base común)
  • CE (emisor común)
  • CC (colector común)

CB-Common Base, CE-Common Emitter y CC- El modo de colector común de PNP y NPN Transistor se ha discutido de la siguiente manera:

Características de entrada:

Las características de entrada de un transistor se dibujan entre la corriente del emisor y el voltaje de la base del emisor con el voltaje de la base del colector como constante.

Características de salida:

Las características de un transistor se dibujan entre la corriente del colector y el voltaje de la base del colector con la corriente del emisor como constante.

Las características de salida se distribuyen en diferentes secciones:

La región activa - En este modo activo, todas las uniones juntas están polarizadas en reversa y no pasa corriente a través de los circuitos. Por lo tanto, el transistor permanece en modo APAGADO; operar como un interruptor abierto.

La región de saturación - En este modo de saturación, ambas uniones están polarizadas hacia adelante y la corriente pasa a través de los circuitos. Por tanto, el transistor permanece en modo ON; operar como un interruptor cerrado.

Región de corte - En este modo de corte, una de las uniones está en polarización directa y la otra está conectada en polarización inversa. Este modo de corte se utiliza para fines de amplificación de corriente.

CB (base común)

En el funcionamiento del modo de base común, la base está conectada a tierra. La unión EB está conectada en polarización directa durante el funcionamiento estándar; las características de entrada son análogas a las del diodo pn. IE aumenta con el aumento de | VCB|. Si la tensión funcional en | VCB| aumenta, el tamaño de la región de agotamiento en la unión CB se agranda, reduciendo así la región de base efectiva. La "variación del ancho de base efectivo" por el voltaje aplicado en el terminal del colector se denomina efecto temprano.

En el modo CB, la base está conectada a tierra

Del análisis nodal sabemos,

IE=IB+IC

Ahora, α = la razón de IC & YOE

Entonces, α = IC/IE

       IC= αIE

       IE=IB+ αIE

      IB=IE (1- α)

La gráfica de la corriente de entrada IE contra voltaje de entrada VEB con tensión de salida VCB como parámetro.

Característica de entrada transistor de silicio de base común:

Transistor de silicio de base común característica de salida:

CE (emisor común)

En el modo CE, el emisor está conectado a tierra y el voltaje de entrada se aplica entre el emisor y la base y la salida se mide desde el colector y el emisor.

β = relación entre IC & YOB

β = yoC/IB

IC= βIB

IE=IB+ βIB

IE=IB (1+ β)

El modo de emisor común, el emisor es común a la entrada y salida de los circuitos. La corriente de entrada IB  se traza a la tensión VBE con tensión de salida VCE en el momento. Esto se debe a que aumenta el ancho de la región de agotamiento en la unión del emisor del colector. Se llama Efecto temprano.

Característica de entrada transistor de silicio de emisor común

Transistor de silicio de emisor común de característica de salida

CC (colector común)

En el modo CC o colector común, el colector debe estar conectado a tierra y la entrada se aplica desde el colector base y la salida se toma del colector al emisor.

El radio, MeE/IB Yo osE/IC.IC/IB

O yoE/IB = β / α

Sabemos que α = β (1- α)

                 β = α β + α

               IE=IB (1+ β)

Relación entre α y β: -

Sabemos,

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Acerca de Soumali Bhattacharya

Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica en un enfoque muy simple pero informativo.
Soy un aprendiz vivo y trato de mantenerme actualizado con las últimas tecnologías en el campo de los dominios de Electrónica.

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