9 Tipos de Transistores y Como Funcionan ⚡ Como funcionan un transistor (Parte 2)

Summary

En este video, se explora el funcionamiento de varios tipos de transistores, comenzando con los transistores de unión bipolar (BJT) como los NPN y PNP, explicando su funcionamiento y diferencias. Luego se abordan los transistores de efecto de campo (FET), como el JFET y el MOSFET, destacando sus ventajas, como la eficiencia en la transmisión de corriente sin necesidad de corriente en el gate. También se menciona el IGBT, que combina características de BJTs y MOSFETs. El video concluye con una introducción a los transistores cuánticos, dejando abierta la puerta a una explicación más profunda en futuros capítulos.

Takeaways

• 😀 En el capítulo anterior, se explicó el funcionamiento de un transistor NPN y cómo los semiconductores interactúan para permitir el paso de electrones bajo ciertas condiciones.
• 😀 Los transistores son componentes electrónicos de tres terminales, que permiten controlar la corriente entre dos terminales mediante un tercer terminal, actuando como un interruptor o amplificador de señales.
• 😀 Se hace una distinción entre los tipos de transistores (relación interna entre componentes) y el encapsulado que los protege, ya que el mismo tipo de paquete puede albergar diferentes tipos de transistores.
• 😀 La zona de empobrecimiento (no utilizada en inglés) es la región donde se forma la unión PN en un transistor, y su tamaño puede variar según la polarización, afectando el paso de corriente.
• 😀 Los transistores bipolares de unión (BJT) son de dos tipos principales: NPN y PNP, siendo el NPN más adecuado para señales de alta frecuencia debido a que los electrones se mueven más rápido que los huecos.
• 😀 El par Darlington es un par de transistores BJT conectados en serie, ofreciendo mayor amplificación sin necesidad de más terminales, ya que sigue funcionando con tres terminales.
• 😀 Un fototransistor es similar a un BJT, pero incorpora un fotodiodo que permite controlar el flujo de corriente en función de la luz que recibe.
• 😀 Los transistores de efecto de campo (FET) incluyen el JFET, que usa un canal de un semiconductor dopado entre dos terminales, y un compuerta que controla la corriente mediante la creación de zonas de empobrecimiento.
• 😀 El MOSFET (transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) utiliza un dieléctrico (óxido) entre la puerta y el canal de semiconductor, permitiendo controlar el flujo de corriente sin que los electrones se muevan a través de la puerta.
• 😀 El IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) combina elementos de un BJT y un MOSFET, ofreciendo control por voltaje y alta ganancia, siendo útil en aplicaciones de alta potencia.
• 😀 Los transistores cuánticos se mencionan como el siguiente tema a tratar, cerrando esta mini serie de transistores en el próximo capítulo.

Q & A

¿Cómo funciona un transistor NPN?

Un transistor NPN está compuesto por tres semiconductores interconectados con diferentes tipos de dopaje. Los semiconductores tipo N tienen electrones libres, mientras que los semiconductores tipo P tienen 'agujeros' o la ausencia de electrones. Este tipo de transistor permite el paso de corriente entre el colector y el emisor, controlado por la corriente que pasa entre la base y el emisor, funcionando como interruptor o amplificador de señales.

¿Qué es una zona de empobrecimiento en un transistor?

La zona de empobrecimiento es el área donde los semiconductores tipo N y tipo P se encuentran. En esta zona, los portadores de carga libres se recombinan, lo que crea una barrera de potencial que dificulta el paso de electrones. Esta zona se vuelve más grande con la polarización inversa, lo que impide el paso de corriente.

¿Cuáles son las diferencias entre un transistor NPN y un PNP?

En un transistor NPN, la corriente fluye desde el emisor hacia la base, y la base debe tener un voltaje positivo respecto al emisor. En un transistor PNP, el flujo de corriente es opuesto, y la base debe tener un voltaje negativo respecto al emisor. Los transistores NPN son más rápidos debido a que los electrones se mueven más rápido que los huecos en los semiconductores tipo P.

¿Qué es un par Darlington y cómo funciona?

Un par Darlington está compuesto por dos transistores bipolares de unión conectados en serie, funcionando como un único transistor con mayor ganancia. Aunque tiene dos transistores, mantiene solo tres terminales, lo que permite amplificar señales con mayor potencia sin aumentar el número de componentes.

¿Cómo funciona un fototransistor?

Un fototransistor es un tipo de transistor que utiliza un fotodiodo, el cual varía su resistencia dependiendo de la luz que recibe. Cuando el fotodiodo recibe luz, permite que fluya parte de la corriente del colector a la base, amplificando la señal de acuerdo con la cantidad de luz que incide sobre él.

¿En qué se diferencian los transistores de unión de campo (JFET) y los transistores MOSFET?

Ambos transistores, JFET y MOSFET, utilizan un canal semiconductores entre dos terminales, pero en el JFET, el canal se controla aplicando voltaje a una puerta que modifica la zona de empobrecimiento, limitando el paso de corriente. En el MOSFET, un material dieléctrico y una puerta metálica controlan el flujo de electrones sin que haya un paso directo de corriente entre la puerta y el canal, lo que permite un control más eficiente sin generar calor.

¿Qué ventajas ofrece un MOSFET sobre un transistor BJT?

Los MOSFET requieren menos corriente para cambiar de estado que los BJTs, lo que significa que generan menos calor. Esto les permite ser más eficientes en dispositivos electrónicos modernos, donde el manejo de calor es crucial y donde se pueden colocar más transistores en un chip sin necesidad de un sistema de enfriamiento complejo.

¿Cómo funciona un transistor IGBT?

El transistor IGBT es una combinación de un BJT y un MOSFET. El IGBT tiene las ventajas de ambos: un control de voltaje como el MOSFET y una alta ganancia como el BJT. Este transistor permite controlar el paso de corriente de manera eficiente, siendo utilizado en aplicaciones que requieren manejar altos voltajes y corrientes.

¿Qué son los transistores cuánticos y por qué no se explican en detalle en este capítulo?

Los transistores cuánticos son una clase avanzada de transistores que aprovechan principios de la mecánica cuántica. Su funcionamiento es bastante complejo y aún está en desarrollo, por lo que no se abordó en detalle en este capítulo, reservando una explicación más profunda para un futuro.

¿Qué es el encapsulado o envoltura de un transistor y por qué es importante?

El encapsulado o envoltura de un transistor es la protección física que rodea los componentes internos del transistor. Este encapsulado puede ser común para varios tipos de transistores, como los NPN, PNP, MOSFET, entre otros. El tamaño y el diseño del encapsulado también afectan la capacidad del transistor para disipar calor, lo que es crucial para el rendimiento a altas corrientes o voltajes.