Fundamentos del Transistor Bipolar: Estructura, Polarización y Flujo de Corriente

El Transistor: Fundamentos y Aplicaciones

El **transistor** es un componente electrónico fundamental que se utiliza para **amplificar la señal alterna**, siendo esencial en circuitos como los amplificadores.

Simbología del Transistor

• **NPN** (Negativo-Positivo-Negativo)
• **PNP** (Positivo-Negativo-Positivo)

Estructura Interna y Funcionamiento Básico

Un transistor posee tres zonas semiconductoras: el **emisor**, la **base** y el **colector**.

• El **emisor** emite electrones.
• El **colector** recolecta electrones.
• La **base** es una zona intermedia que controla el flujo de corriente.

Estructuralmente, un transistor puede verse como la unión de dos diodos: uno polarizado directamente y otro inversamente. La unión **emisor-base** se polariza directamente (permitiendo el paso de corriente), mientras que la unión **base-colector** se polariza inversamente (bloqueando inicialmente el paso).

Composición de Portadores de Carga

En los transistores **NPN**, el emisor tiene una mayoría de electrones (portadores negativos). La base es lo contrario (mayoría de huecos, que tienen carga positiva). El colector tiene la misma composición que el emisor (mayoría de electrones).

En el transistor **PNP**, los electrones no fluyen fácilmente del emisor a la base porque el emisor tiene una mayoría de **huecos**. En la base, la mayoría es de electrones, y el colector tiene una mayoría de huecos.

Polarización del Transistor NPN

Cuando polarizamos un transistor NPN utilizando fuentes de tensión externas, ocurre lo siguiente:

Se inyectan **electrones del emisor en la base**. Esto sucede porque, al polarizar el emisor con el polo negativo de la fuente, se facilita el movimiento de los electrones, permitiendo que pasen a la base. Este proceso es fundamental para que el transistor pueda **amplificar una señal alterna**.

La conexión de fuentes de tensión externas genera los resultados operativos que confieren al transistor sus amplias aplicaciones.

Funcionamiento en Configuración de Polarización

En una configuración típica, la fuente de alimentación de la izquierda (*Vbb*) polariza **directamente** la unión emisor-base, mientras que la fuente de la derecha (*Vcc*) polariza **inversamente** la unión base-colector.

Si la tensión *Vbb* es mayor a 0.7 V (la tensión de umbral típica para el silicio), los **electrones del emisor entran en la base**. La mayoría de estos electrones se dirigen hacia el colector y fluyen con una intensidad considerable. Casi todos los electrones ya están en el colector y son atraídos por la tensión de la fuente *Vcc*, alcanzando el terminal positivo.

Distribución del Flujo de Corriente

En la mayor parte de los transistores, aproximadamente el **95% de los electrones** emitidos por el emisor logran llegar al colector, mientras que el **5% restante** se dirige hacia la conexión externa de la base (constituyendo la corriente de base).