Descarregar extracte - e-BUC

5 El transistor bipolar 2415.1 INTRODUCCIÓEl transistor bipolar, conegut en anglès per l'acrònim BJT (Bipolar Junction Transistor), és undels dispositius més utilitzats en els circuits electrònics. El nom de transistor procedeix de lacompactació de dues paraules angleses, transfer resistor, i fa referència al fet que el correntque circula entre dos terminals és controlat per un senyal aplicat a un tercer terminal, mentreque el mot bipolar és degut al fet que el corrent és transportat per portadors de les duespolaritats: electrons i forats. L'electrònica moderna, basada en circuits integrats (CI), es vainiciar de fet amb el descobriment d'aquest dispositiu. Actualment segueix essent eldispositiu amplificador per excel·lència i el que més s'utilitza en els CI analògics. En aquestcapítol es farà una introducció al transistor bipolar, i es presentarà la teoria de funcionament,el procés de fabricació, el comportament en contínua i en senyal i els seus models circuitals.El transistor bipolar fou descobert casualment el desembre de 1947 per Bardeen, Brattain iShockley en els Laboratoris Bell quan intentaven realitzar un "amplificador d'estat sòlid"basat en el que més endavant s'anomenaria transistor MOS. Aquest descobriment fouseguit quasi immediatament de la teoria que explicava el seu funcionament i va conduir auna revolució tecnològica que significà la desaparició, en pocs anys, de la tecnologia devàlvules de buit que fins aleshores havia donat suport físic als circuits electrònics.El transistor bipolar és un dispositiu de tres terminals anomenats emissor, base i col·lector.Hi ha dos tipus de transistors bipolars, els NPN i els PNP, el nom dels quals fa referència ala seva estructura bàsica que s'esquematitza de la forma mostrada a la figura 5.1. Eltransistor bipolar té dues juncions PN: una entre l'emissor i la base, la junció emissora, i unaaltra entre la base i el col·lector, la junció col·lectora. En el símbol d'aquests transistorss'inclou una fletxa en el terminal d'emissor, la qual va sempre en el sentit de P a N, i serveixper identificar el tipus de transistor. Els sentits dels corrents indicats en la figura 5.1 seranutilitzats com a positius. Aquests sentits es basen a assignar a l'emissor el sentit del correntdel seu símbol (de P a N), i a la base i col·lector els que es deriven de suposar que elcorrent d'emissor és la suma dels de base i de col·lector.El transistor més utilitzat és l’NPN, i serà el que estudiarem en aquest text. Com veuremmés endavant, el comportament del PNP és dual al de l’NPN, la qual cosa vol dir que si escanvien electrons per forats, el sentit dels corrents i la polaritat de les tensions, el seucomportament és idèntic.Figura 5.1 Estructura, símbol i sentit positiu dels corrents del transistor bipolar. a) PNP. b)NPN© Els autors, 2006; © Edicions UPC, 2006