Histéresis

Los tiristores son una clase de componentes semiconductores que exhiben histéresis, esa propiedad por la cual un sistema no regresa a su estado original después de que se ha eliminado alguna causa del cambio de estado. Un ejemplo muy simple de histéresis es la acción mecánica de un interruptor de palanca:cuando se presiona la palanca, cambia a uno de los dos estados extremos (posiciones) y permanecerá allí incluso después de que se elimine la fuente de movimiento (después de quitar la mano desde la palanca del interruptor). Para ilustrar la ausencia de histéresis, considere la acción de un interruptor de botón "momentáneo", que vuelve a su estado original después de que el botón ya no se presiona:cuando se quita el estímulo (su mano), el sistema (interruptor) de forma inmediata y completa vuelve a su estado anterior sin comportamiento de "bloqueo".

Los transistores bipolares, de efecto de campo de unión y de efecto de campo de puerta aislada son todos dispositivos no histéricos. Es decir, estos no se "enganchan" inherentemente en un estado después de ser estimulados por una señal de voltaje o corriente. Para cualquier señal de entrada dada en un momento dado, un transistor exhibirá una respuesta de salida predecible según lo definido por su curva característica. Los tiristores, por otro lado, son dispositivos semiconductores que tienden a permanecer "encendidos" una vez que se encienden y tienden a permanecer "apagados" una vez apagados. Un evento momentáneo puede convertir estos dispositivos en sus estados de encendido o apagado, donde permanecerán así por sí mismos, incluso después de que se haya eliminado la causa del cambio de estado. Como tales, estos son útiles solo como dispositivos de encendido / apagado, como un interruptor de palanca, y no se pueden usar como amplificadores de señal analógica.

Los tiristores se construyen utilizando la misma tecnología que los transistores de unión bipolar y, de hecho, se pueden analizar como circuitos compuestos por pares de transistores. Entonces, ¿cómo se puede fabricar un dispositivo histérico (un tiristor) a partir de dispositivos no histéricos (transistores)? La respuesta a esta pregunta es la retroalimentación positiva, también conocida como retroalimentación regenerativa. Como debe recordar, la retroalimentación es la condición en la que un porcentaje de la señal de salida se “retroalimenta” a la entrada de un dispositivo amplificador. La retroalimentación negativa o degenerativa da como resultado una disminución de la ganancia de voltaje con aumentos en la estabilidad, linealidad y ancho de banda. La retroalimentación positiva, por otro lado, da como resultado una especie de inestabilidad en la que la salida del amplificador tiende a "saturarse". En el caso de los tiristores, esta tendencia de saturación equivale a que el dispositivo "quiera" permanecer encendido una vez encendido y apagado una vez apagado.

En este capítulo exploraremos varios tipos diferentes de tiristores, la mayoría de los cuales provienen de un solo circuito básico de dos transistores. Sin embargo, antes de hacer eso, sería beneficioso estudiar el predecesor tecnológico de los tiristores:los tubos de descarga de gas.

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

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