Transistores BJT: piedra angular del diseño electrónico compacto y eficiente

Un estudio de la historia electrónica señala que la invención del transistor fue crucial. Los transistores reemplazaron tubos de vacío voluminosos, consumidores de energía y de baja eficiencia.

Hoy usamos transistores para amplificación o conmutación en circuitos electrónicos.

Lee este artículo para saber más sobre transistores de unión bipolar (BJT), configuraciones y aplicaciones.

¿Qué es un transistor BJT?

Un Transistor de Unión Bipolar (BJT) es un dispositivo semiconductor controlado por corriente que comprende dos uniones n-p.

Tiene tres terminales: base, emisor y colector. Según la disposición n-p, usa huecos o electrones como portadores de carga principales.

La señal aplicada en la base se amplifica en el colector. Requiere alimentación CC para amplificar.

Configuraciones de transistores BJT

Un BJT es dispositivo de tres terminales para conmutar o amplificar, crítico en circuitos. Según portador principal, se desarrollan dos configuraciones.

En BJT hay dos entradas, pero imposible tener dos salidas al ser de tres terminales. Un terminal es común para entrada y salida.

Tres configuraciones posibles:

Configuración Emisor Común

Señal entrada entre base-emisor; salida entre colector-emisor. El emisor invierte la señal de entrada.

Configuración Colector Común

Entrada entre base-colector; salida desde colector-emisor.

Configuración Base Común

Usa terminal base para entrada y salida. Solo ganancia de tensión, no de corriente.

Características del BJT

Las tres configuraciones resultan en circuitos con distintas características: impedancias entrada/salida, ganancias corriente/tensión.

Característica	Base Común	Emisor Común	Colector Común
Ganancia potencia	Baja	Muy alta	Media
Ganancia corriente	Baja	Media	Alta
Ganancia tensión	Alta	Media	Baja
Ángulo fase	0°	180°	0°
Impedancia salida	Muy alta	Alta	Baja
Impedancia entrada	Baja	Media	Alta

La configuración emisor común es la más usada. Sus buenas ganancias de potencia, tensión y corriente mejoran la amplificación.

Tipos de transistor BJT

Clasificados según portadores de carga principales:

• BJT PNP: huecos como portadores principales
• BJT NPN: electrones como portadores principales

NPN más populares que PNP: mejor amplificación. Más electrones en su estructura, y los electrones tienen mayor movilidad que huecos.

Transistores BJT PNP

Dopaje de material N entre dos semiconductores P. Emisor suministra portadores positivos que pasan por base a colector. Base controla cuántos portadores pasan de emisor a colector.

Transistores BJT NPN

Dopaje de semiconductor P entre dos materiales N. Mayoría portadores: electrones libres. Al excitarse suficientemente, electrones pasan de banda valencia a conducción, generando corriente en región N.

Zonas de trabajo del transistor BJT

Los transistores actúan como interruptores o amplificadores. BJT: dispositivos activos de tres terminales que conducen o no según polarización de base.

Región Activa

Funciona como amplificador. Ic = β × Ib. β = relación corrientes colector/base = ganancia corriente en emisor común.

Región Saturación

Transistor totalmente ON: uniones base-colector y base-emisor en polarización directa. Ic = I(Saturación)

Región Corte

Transistor totalmente OFF: tensión base menor que colector y emisor. Ic = 0

Aplicaciones de los BJT

• Demoduladores o detectores
• Circuitos amplificadores (amplificadores/moduladores)
• Osciladores y multivibradores
• Circuitos recortadores (clipping) para conformado de onda
• Circuitos de retardo temporal
• Circuitos de conmutación electrónica

Conclusión

Los transistores de unión bipolar son componentes críticos que requieren comprensión profunda del circuito. Quizás los hayas visto pero no entendido su funcionamiento.

Esperamos que este artículo aclare dudas sobre BJT y abra puertas para tu proyecto.

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