T3. El transistor bipolar (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Nanociencia y Nanotecnología - 3º curso
Asignatura Dispositius Electrònics
Año del apunte 2017
Páginas 8
Fecha de subida 31/10/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato 3 EL TRANSISTOR BIPOLAR 3.1 EL TRANSISTOR BIPOLAR. TIPUS I ESTRUCTURA DE BANDES.
3.1.1 Concepte de transistor El (Bipolar Junction Transistor o BJT) és un dispositiu electrònic consistent de dos unions PN molt properes entre sí, que permet augmentar el corrent i disminuir el voltatge, a més de controlar el pas de corren gràcies al desplaçament de portadors de dues polaritats diferents, vacants positives i electrons negatius.
Un BJT està format per un emissor altament dopat (N+, source), una base de tipus P (gate) i un col·lector (drain) de tipus N, com podem veure és un dispositiu de tres terminals BJT NPN. Podríem trobar també BJT PNP.
Les principals aplicacions dels BJT són les aplicacions digitals per fer portes lògiques i memòries, i les aplicacions analògiques per fer amplificació de senyals. En les aplicacions digitals el transistor es pot trobar en dos modes diferents: ON (1, permet que passi el corrent) i OFF (0, no permet que passi el corrent). Pel que fa a les aplicacions analògiques, la porta formada pel transistor controla la quantitat de corrent que passa.
3.1.2 Tipus de BJTs dues estructures diferents: - PNP: Conté un emissor de tipus P altament dopat (P+), una base de tipus N i un col·lector de tipus P.
- NPN: Com ja hem dit, conté un emissor de tipus N altament dopat (N+), una base de tipus P i un col·lector de tipus N. La majoria dels transistors BJT s Com veiem, un transistor BJT té dues unions PN. Un podria pensar que aquestes dues unions PN es podrien tractar simplement com dos díodes. Per explicacions simples, podria ser útil, tanmateix, un transistor bipolar és molt més complex independentment.
43 Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato És important tenir present que quan representem un BJT la fletxa va sempre des de la regió P cap a la regió N i per tant, té la mateixa direcció que el corrent elèctric.
3.1.3 Invenció del BJT La invenció del BJT va permetre el pas de la macroelectrònica (tubs de buit) cap a la microelectrònica (basada en semiconductors).
El primer transistor es va produir en el 1947 en els Laboratoris Bell de Murray Hill, Nova Jersey. Per la seva invenció Bardeen, Brattain i Shockley van ser guardonats amb el Premi Nobel al 1956.
3.1.4 Mitjançant les e les regions de buidament: 44 Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato Exemple: Calcular les concentracions dels portadors minoritaris en equilibri, els coeficients de difusió i les amplades de les regions neutres del col·lector, base i emissor per : Utilitzant els valors de dopatge donats i els voltatges aplicats: La llargada del col·lector neutre serà la llargada del col·lector menys la extensió de la regió de buidament BC dins del col·lector: 45 Grau en Nanociència i Nanotecnologia 3.1.5 Noelia Hernández Lobato Configuracions diferents de un BJT PNP o NPN 46 Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato Tres configuracions diferents: - Common base (CB - Common emitter (CE la base és la senyal alt i la base té un potencial entremig entre els dos.
- Common Collector (CC): La diferència de potencial entre la base i el col·lector representa el de sortida.
3.1.6 Origen del corrent en CE en un BJT NPN En equilibri, com vam estudiar al tema 2, els electrons difondran des de les zones N fins a la zona P, es no neutra de càrregues, de manera que es crearà un camp elèctric.
47 Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato manera que els portadors es moguin per corrent de deriva.
48 Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato 3.2 EL TRANSISTOR BIPOLAR. CORBA CORRENT-VOLTATGE 3.2.1 Origen del corrent en un BJT NPN Mateix apartat que abans. Aclariment: La base en un NPN és molt curta i els electrons no es recombinen amb les vacants.
Les equacions del transistor són: - 3.2.2 Amb la primera llei de Kirchhoff: El paràmetre Aquest paràmetre és aproximadament 0.99, el que vol dir que és el col·lector qui proporciona i quan és gran, Amplificadors BJT El circuit de la figura de la dreta és un emissor comú. Un dels paràmetres més importants és el , .
49 Grau en Nanociència i Nanotecnologia Noelia Hernández Lobato Un dels punts més interessants dels BJT com amplificadors és que quan VBE=0.7V i VBC<0.7V el col·lector unes 100 vegades més corrent de sortida molt gran.
50 ...

Comprar Previsualizar