Tipos de Transistores Explicados: Tu Referencia Completa

Los circuitos electrónicos incorporan diversos componentes para facilitar un funcionamiento efectivo. Entre estos componentes están los transistores que vienen en una amplia gama. Por tanto, continúa leyendo para una visión profunda de los diversos Tipos de Transistores.

¿Qué es un Transistor?

Un transistor es un componente activo de tres capas que conmuta o amplifica señales eléctricas en un IC. Además, un componente activo significa que su voltaje de entrada es mayor que el de salida.

Dado que los transistores ocupan menos espacio y tienen mejor resistencia térmica, son un reemplazo para tubos de vacío. Y los transistores usan menor potencia operacional.

transistores

Diagrama de Árbol de Transistores

Tipos de Transistores

Transistores de Unión Bipolar (BJT)

Un Transistor de Unión Bipolar (BJT) tiene tres secciones: emisor (E), base (B) y colector (C). El flujo de corriente desde el terminal de base sale con mayor valor en el colector y emisor.

Usan huecos y electrones para conductividad eléctrica, de ahí "bipolar". Consecuentemente, el nombre "unión" es porque tienen dos uniones PN.

Además, los BJTs tienen baja impedancia de entrada de voltaje, por lo que son los mejores para amplificación de señal.

operación BJT

Transistor NPN

Un transistor NPN consiste en un semiconductor tipo p entre dos semiconductores tipo n. En esta configuración, los huecos son portadores minoritarios de carga, mientras los electrones son los mayoritarios.

Por tanto, estos transistores son preferibles por su mayor movilidad de electrones y baja movilidad de huecos.

Notablemente, la movilidad de electrones va del terminal emisor al colector. Luego, el emisor envía electrones a la región de base mientras la base controla estas emisiones.

diagrama de circuito transistor NPN

Transistor PNP

Un transistor PNP tiene dos semiconductores tipo p que sandwich un semiconductor tipo n más delgado.

Interesantemente, la unión base-emisor aún controla la dirección de la corriente. Pero lo hace en dirección opuesta a un transistor tipo n.

circuito transistor PNP

Transistor de Efecto de Campo (FET)

Un FET es un dispositivo semiconductor con tres regiones: fuente (S), compuerta (G) y drenaje (D).

Además, es un dispositivo unipolar ya que usa solo portadores mayoritarios para movilidad de electrones, a diferencia de los BJTs.

El voltaje en el terminal de compuerta controla la fuente de voltaje, determinando así el voltaje al terminal de drenaje.

Los FETs tienen alta impedancia de entrada; así, poca corriente eléctrica pasa por ellos.

Además, son ventajosos al ser más baratos y fáciles de producir.

Desafortunadamente, su amplificación de corriente de salida no es tan eficiente como los BJTs.

Transistor de Efecto de Campo de Unión (JFET)

Un Transistor de Efecto de Campo de Unión es una forma temprana de FET que puede actuar como interruptor transistor o amplificador.

transistores JFET

MOSFET

Un Transistor de Efecto de Campo de Óxido Metálico Semiconductor tiene una capa delgada de óxido metálico separando el canal y la región de compuerta.

Consecuentemente, la capa de óxido permite que la electricidad penetre en la oblea de silicio sobre la que se asienta. Específicamente, el proceso de fabricación se conoce como pasivación de superficie.

Transistores Según su Función

Alternativamente, la clasificación de tipos de transistores también se hace según cómo funcionan y el propósito que sirven.

Transistor de Pequeña Señal

Estos funcionan en circuitos digitales para amplificar señales de bajo nivel; sin embargo, también pueden funcionar como transistor de conmutación. Disponibles en formatos NPN y PNP con valor hFE entre 0 y 100.

Además, funcionan mejor con corriente de colector de 80 a 600 mA y rango de frecuencia de 1 a 300 MHz.

Transistores de Conmutación Pequeños

El uso principal de transistores de conmutación pequeños es conmutación, aunque también pueden amplificar señales eléctricas.

También tienen valores hFE de 10 a 200 pero funcionan mejor en conmutación que amplificando al máximo. 

Transistores de Potencia

Los transistores de potencia funcionan en circuitos de alta potencia y por tanto tienen disipador de calor para evitar sobrecalentamiento. Además, su valor de potencia ideal oscila entre 0 y 100 W con frecuencia adecuada de 1 a 100 MHz.

transistor de potencia

Transistores de Alta Frecuencia

También conocidos como transistores RF, funcionan en aplicaciones de conmutación de alta velocidad. Además, operan con señal de entrada pequeña que funciona a altas frecuencias.

Significativamente, tienen corriente de colector de 10 a 600 mA y frecuencia máxima de 200 MHz.

Fototransistor

Estos son transistores sensibles a la luz. La propiedad fotosensible reemplaza el terminal de base, significando que el transistor está OFF cuando no hay luz.

Además, están disponibles como Foto-FETs y foto-BJTs. Sin embargo, los foto-BJTs son más sensibles a la luz.

representación de circuito fototransistor NPN y PNP

Transistores Uni-Unión (UJT)

Los UJTs tienen tres terminales, dos siendo la base y el otro el emisor. Funcionan en operaciones de conmutación y no son adecuados para amplificar.

símbolo de circuito UJT

Transistor Bipolar de Heterounión (HBT)

Un HBT es un transistor bipolar con diferentes materiales semiconductores en la región de emisor y base, formando una heterounión.

Son una mejora de los BJTs ya que manejan señales de alta frecuencia y así funcionan eficientemente en electrónica digital.

Tipos de Transistores: Transistor Darlington

Un transistor Darlington es una combinación de circuito de dos transistores bipolares, aumentando su ganancia de corriente.

El emisor de un BJT conecta a la región de base del otro BJT. También vienen en paquetes de transistor único.

Transistor Schottky

Es una combinación de un diodo Schottky y un transistor. Además, el diodo previene la saturación del transistor por la fuente de corriente desviando el exceso de corriente.

Transistor de Múltiples Emisores

Es un BJT especial presente principalmente en entradas de ICs, compuertas lógicas y compuertas NAND.

Reemplazan diodos en DTLs, facilitando operaciones rápidas de transistor único en compuertas lógicas. Además, su configuración reduce la disipación de potencia de un circuito.

Tipos de Transistores: MOSFET de Doble Compuerta

Es esencial en aplicaciones que requieren doble compuerta en serie. Las compuertas impactan el nivel de flujo de corriente entre la compuerta y el terminal de fuente.

Transistor de Avalancha

Es un BJT que opera en la región de ruptura por avalancha. Tiene tiempos de transición menores a nanosegundo y puede conmutar corrientes extremadamente altas.

Transistor de Difusión

Es un BJT con agentes dopantes en el material semiconductor. Sin embargo, el proceso de introducir dopantes se realiza tras el proceso de fabricación de unión por aleación y crecimiento del BJT.

Además, aquí tienes una ilustración en video de cómo funcionan los transistores en un circuito.

Cómo Probar Transistores

Puedes probar daño o condición de funcionamiento de transistores mediante:

Usar un multímetro

Puede ser un multímetro digital en modo prueba diodo o analógico en rango de baja resistencia.

multímetro

Recuerda probar todos los terminales en ambos sentidos y verificar que:

La unión base-emisor y base-colector conducen en una dirección como un diodo.

Además, la unión colector-emisor no debe conducir.

Tipos de Transistores: Usando un Circuito Simple

• Incluye el transistor en un circuito.
• Recuerda incorporar una resistencia de 10k en la base para proteger el transistor.
• Asegura que el voltaje de alimentación esté entre 5 y 12 V.
• Por tanto, si el transistor funciona, el LED debería encenderse al accionar el interruptor.
• Alternalmente, invierte el mismo circuito y voltaje para probar un transistor PNP.

Circuito de conmutación simple

Conclusión

Esperamos que ahora estés familiarizado con todos los tipos de transistores y cómo funcionan. Si necesitas aclaraciones o tienes preguntas, no dudes en contactarnos.