¿Qué son las características del transistor?
Los transistores son componentes en dispositivos electrónicos que controlan y amplifican el flujo de electricidad en el dispositivo y se consideran uno de los inventos más importantes en el desarrollo de la electrónica moderna. Las características importantes del transistor que afectan la forma en que opera el transistor incluyen la ganancia, la estructura y la polaridad del transistor, así como los materiales de construcción. Las características del transistor pueden variar ampliamente de acuerdo con el propósito del transistor.
Los transistores son útiles porque pueden usar una pequeña cantidad de electricidad como señal para controlar el flujo de cantidades mucho mayores. La capacidad del transistor para hacerlo se llama ganancia del transistor, que se mide como la relación de la salida que el transistor produce a la entrada requerida para producir esa salida. Cuanto mayor sea la salida en relación con la entrada, mayor será la ganancia. Esta relación se puede medir en términos de energía, voltaje o corriente de la electricidad. Ganar disminuciones a medida que aumenta la frecuencia de funcionamiento.
Caracta de transistoresLas ristas varían según la composición del transistor. Los materiales comunes incluyen los semiconductores silicio, germanio y arsenuro de galio (GAA). El arsenuro de galio a menudo se usa para transistores que funcionan a altas frecuencias porque su movilidad de electrones, la velocidad a la que los electrones se mueven a través del material semiconductor, es mayor. También puede operar de manera segura a temperaturas más altas en transistores de silicio o germanio. El silicio tiene una menor movilidad de electrones que los otros materiales de transistores, pero se usa comúnmente porque el silicio es económico y puede operar a temperaturas más altas que el germanio.
Una de las características del transistor más importante es el diseño del transistor. Un transistor de unión bipolar (BJT) tiene tres terminales llamados base, colector y emisor, con la base que se encuentra entre el coleccionista y el emisor. Pequeñas cantidades de electricidad se mueven de la base al emisor,y el pequeño cambio en el voltaje provoca cambios mucho mayores en el flujo de electricidad entre el emisor y las capas del colector. Los BJT se llaman bipolar porque usan electrones cargados negativamente y agujeros de electrones cargados positivamente como portadores de carga.
En un transistor de efecto de campo (FET), solo se usa un tipo de portador de carga. Cada FET tiene tres capas semiconductoras llamadas puerta, drenaje y fuente, que son análogas a la base, coleccionista y emisor BJTS, respectivamente. La mayoría de los FET también tienen un cuarto terminal denominado cuerpo, a granel, base o sustrato. Si un FET usa electrones o agujeros de electrones para transportar cargas depende de la composición de las diferentes capas de semiconductores.
Cada terminal de semiconductores en un transistor puede tener polaridad positiva o negativa, dependiendo de las sustancias que se haya dopado con el principal material semiconductor del transistor. En el dopaje de tipo N, se agregan pequeñas impurezas de arsénico o fósforo. Cada átomo del dopanteTiene cinco electrones en su cubierta exterior. La cubierta exterior de cada átomo de silicio tiene solo cuatro electrones, por lo que cada átomo de arsénico o fosforo proporciona un exceso de electrones que puede moverse a través del semiconductor, dándole una carga negativa. En su lugar, se usan dopaje de tipo P, galio o boro, los cuales tienen tres electrones en su carcasa externa. Esto da al cuarto electrón en la cubierta externa de los átomos de silicio que no se une, produciendo portadores de carga positivos correspondientes llamados agujeros de electrones en los que los electrones pueden moverse.
Los transistores también se clasifican según la polaridad de sus componentes. En los transistores NPN, la terminal media, la base en BJTS, la puerta en los FET, tiene polaridad positiva, mientras que las dos capas a ambos lados son negativas. En un transistor PNP, lo contrario es el caso.