Guia completa sobre semiconductors: Condensadors, díodes, transistors i més

Semiconductors

Condensadors

Un condensador és un semiconductor que permet acumular una certa quantitat de càrrega elèctrica en el seu interior quan es connecta a una diferència de potencial externa. La capacitat (C) és el quocient entre la càrrega (Q) acumulada i la tensió (V) a la qual ha estat connectat.

Condensador variable

Es poden construir de manera que es pugui variar la seva capacitat de forma mecànica o electrònica:

• Mecànica:
  • Modificant la posició del dielèctric que està situat entre les dues plaques.
  • Variant la distància entre les dues plaques.
  • Movent lateralment les plaques per modificar la superfície de placa enfrontrada.

Inductància

És un semiconductor que consisteix en un bobinat de cable conductor en el qual les espires es mantenen properes entre si perquè es produeixin fenòmens d'inducció i autoinducció. En passar corrent elèctric pel conductor, cada espira produeix un camp magnètic que, en variar d'intensitat, produeix inducció elèctrica en les altres espires.

Díodes

Dopats

• Tipus P: Consisteix en substituir alguns àtoms del vidre pur original per elements de la columna IIIA, com ara àtoms de bor, alumini, gal·li, indi o tal·li.
• Tipus N: Consisteix en substituir alguns àtoms del vidre pur original per elements de la columna VA, com ara àtoms de fòsfor, arsènic, antimoni o bismut.

Díode

És un semiconductor que consisteix en la unió d'un vidre dopat tipus P amb un vidre dopat tipus N. Només permet el pas de corrent elèctric en un sentit i no en sentit contrari.

• Díode emissor de llum (LED): És un díode normal, però quan es polaritza directament i per ell circula corrent elèctric, emet llum.
• Díode Zener: Permet la conducció elèctrica quan es polaritza de forma inversa i la tensió supera una constant anomenada Z. Si es connecta en sentit directe, es comporta igual que un díode normal (és un conductor).
• Fotodíode: És un tipus de díode Zener en el qual el valor Z no és constant, sinó que varia en funció de la llum que rep.

Transistors

Element fonamental en la construcció de circuits electrònics que realitzen funcions de commutació, amplificació, oscilació o rectificació. Un transistor és la unió física de tres vidres dopats, i segons l'ordre en què es realitzen les unions, n'hi ha de dos tipus: transistor PNP i NPN.

• Transistor PNP: Unió física de tres vidres dopats seguint l'ordre PNP. Cada vidre està unit a un terminal que el comunica amb el circuit electrònic exterior, i cada terminal rep el nom de:
  • Emissor: aporta càrregues elèctriques i és l'entrada de corrent al transistor PNP.
  • Base: terminal pel qual es controla l'estat de conducció del transistor.
  • Col·lector: terminal que recull els portadors de càrrega; és la sortida de corrent en un transistor PNP.

  Pot tenir tres estats: estat de tall, actiu o de saturació.

• Transistor NPN: Unió física de tres vidres dopats seguint l'ordre NPN. Igual que el transistor PNP, cada cristall està unit a un terminal que el comunica amb el circuit electrònic exterior, però la referència d'aquests terminals és diferent.
• IGBT: Tipus de transistor de molta alta potència.
• Fototransistor: Transistor en què la base està alimentada per efecte fotoelèctric. Quan un fototransistor està exposat a la llum, els fotons que incideixen sobre la seva base produeixen electrons que són els que polaritzen el transistor permetent que sigui conductor.
• Tristor: És un semiconductor que consisteix en la unió de quatre vidres dopats: PNPN.

Resistències

• Resistència variable: Semiconductor que consisteix en una resistència que el seu valor intern de resistència elèctrica pot ser variat de forma mecànica.
• Resistència:
  • Limitar la intensitat de corrent elèctric segons la llei d'Ohm.
  • Establir cotes o límits a la tensió aprofitant les propietats de les connexions de resistència.