El Transistor: Componente Esencial en Circuitos Electrónicos Modernos

El Papel Fundamental del Transistor en la Electrónica

Los transistores son fundamentales en la mayoría de los circuitos electrónicos que realizan funciones de amplificación, control, estabilización, etc. Los dispositivos que generan señales de control producen señales eléctricas muy débiles que, en la mayoría de las aplicaciones, hay que aumentar para conseguir alimentar a dispositivos o receptores que necesitan un aporte mayor de energía para su funcionamiento.

De las Válvulas de Vacío al Transistor

Antes de inventarse el transistor, los circuitos electrónicos estaban construidos a base de válvulas de vacío, las cuales eran voluminosas y necesitaban para su funcionamiento una resistencia de caldeo, que provocaba un consumo de energía excesivo y acortaba su vida útil.

La Revolución del Transistor y los Circuitos Integrados

Con la invención del transistor (Shockley, 1950), se dio paso a una nueva era. A partir de entonces se han ido desarrollando otros tipos de transistores, que por sus características les hace ideales para el tratamiento de señales de radiofrecuencia y en el diseño de circuitos digitales. Con ellos también se han desarrollado los circuitos integrados (chips), que reúnen en un solo componente gran cantidad de elementos como transistores, diodos, resistencias, etc., consiguiendo minimizar y simplificar los circuitos. Los circuitos integrados consiguen realizar múltiples funciones con un solo componente, como las que realiza el microprocesador en un computador.

El Transistor Bipolar (BJT)

Similar a los diodos, los transistores bipolares se construyen debido a la unión de cristales semiconductores tipo N y tipo P.

Estructura y Terminales

El transistor es un componente que se identifica por los tres terminales que salen de él, a través de su cuerpo, los cuales pueden estar dispuestos en línea o según los vértices de un triángulo imaginario.

Cada uno de estos terminales está unido a un cristal semiconductor de tipo P o tipo N. De esta forma, nos encontramos con:

• El terminal emisor
• El terminal base
• El terminal colector

Funcionamiento del Transistor NPN

En la fabricación de un transistor NPN, el cristal semiconductor correspondiente al emisor está muy dopado (contaminado), por lo que contendrá un exceso de portadores de carga; su tarea consistirá en enviar o emitir estos portadores de carga (electrones) al colector. El cristal semiconductor de la base es extremadamente delgado y con un grado tenue de dopaje; los electrones emitidos por el emisor atraviesan, prácticamente en su totalidad, este cristal para dirigirse al colector. La función de la base consiste en controlar dicho flujo de electrones. El cristal semiconductor del colector se fabrica con un grado de dopaje intermedio y recibe este nombre porque recoge los electrones enviados por el emisor.