Como funciona un transistor

Un transistor es un dispositivo que entrega una señal de salida como respuesta a una señal de entrada. Explicamos qué es un transistor, para qué sirve, cómo funciona y más.

¿Qué es un transistor?

Un transistor es un dispositivo con el que se regula el flujo de corriente o de tensión en un circuito. En ese sentido, funciona como un interruptor y/o amplificador para las señales electrónicas o eléctricas.

Como funciona un transistor

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¿Para qué sirve un transistor?

Un transistor es un aparato complejo y simple. Es un componente electrónico en miniatura que funciona como interruptor o amplificador de señales eléctricas o electrónicas. Su funcionamiento se compara con el de una llave de paso de agua, al controlar qué tanta electricidad o corriente pasa por un circuito.

¿Cómo funciona un transistor?

Un transistor funciona sobre un flujo de corriente, por tanto, opera como una especie de amplificador en el que se recibe una señal débil para que se genere una fuerte, aunque también lo hacen como interruptores al recibir una señal y cortar su paso. Lo anterior sucede según sean las tres posiciones que el transistor ocupa en un momento determinado.

  • En activa – Se activa el paso de un nivel de corriente que es variable.
  • En corte – No se permite que la corriente eléctrica pase.
  • En saturación – Permite el baso con todo el caudal de corriente eléctrica.

En ese orden de ideas, un transistor funciona como una especie de llave de paso en una tubería. En aquellos casos en los que se abre en su totalidad se va a permitir que todo el caudal pase, mientras que si se cierra no pasa nada. Respecto a las posiciones intermedias, el caudal pasa más o menos.

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Es importante anotar que el transistor lo compone una base, un colector y un emisor. Cuando la base no recibe la corriente, el transistor va a estar en posición de cote; cuando la posición es intermedia, la base abre el flujo en una cantidad determinada; si la base accede a la corriente suficiente, se abre todo y toda la corriente modulada pasa.

En ese sentido, el transistor controla la cantidad de electricidad que en un momento determinado pasa, lo que posibilita que se construyan ciertas interconexiones lógicas.

Partes de un transistor

Los transistores se construyen con cristales semiconductores que según sea la estructura interna se van a denominar como material N o material P. En cada transistor hay siempre dos cristales de un material y uno con el otro. Un ejemplo puede ser NPN o PNP, y cada cristal va a estar correspondiendo a una terminal o: emisor, base y colector.

Partes de un transistor

Es el emisor el que proporciona las cargas eléctricas. La base es la que controla el flujo de la corriente. El colector recoge las cargas que el emisor proporciona.

Tipos de transistores

Principalmente hay dos tipos de transistores:

NPN: Se denomina NPN ya que consta de tres cristales semiconductores. Un cristal positivo en el medio de dos cristales negativos. El cristal positivo es más pequeño que los negativos.

PNP: A diferencia del NPN, se llama transistor de tipo PNP ya que consta también de tres cristales, pero en este caso hay un cristal negativo en el medio de dos cristales positivos. En este caso el cristal negativo es más pequeño.

Otras variantes entre los tipos de transistores son:

  • Transistor de contacto puntual – Se conocen también como transistores de punta de contacto. Es el más antiguo de todos y su base es de germanio. En su momento fue una gran revolución.
  • Transistor de unión bipolar – Se fabricó con un material semiconductor, el cual era contaminado de modo selectivo y controlado con átomos de fósforo o arsénico. Con el se generan las bases del emisor, colector y base.
  • Transistor de efecto de campo – Se utiliza una barra de silicio u otro semiconductor parecido. En los terminales hay establecidos terminales óhmicos que van a operar con una tensión positiva.
  • Fototransistores – Son sensibles a la luz y tienen espectros cercanos a la visible. En ese orden de ideas, operan a través de ondas electromagnéticas a distancia.

Diferencia entre transistor PNP y NPN

De acuerdo a la distribución de los cristales en el transistor se obtiene uno de tipo NPN o PNP. La diferencia está en que los NPN son usados para voltajes positivos, mientras que los PNP se usan para voltajes negativos.

Estados o zonas de trabajo de un transistor

Son tres estados o zonas en las que un transistor puede trabajar como parte de un circuito.

Estados del transistor

En corte – Aquí no existe corriente por la base, aunque también puede ser muy pequeña. No pasa corriente entre el emisor y el colector.

En activa – Permite que pase más o menos corriente entre el emisor y el colector, esto según sea la corriente de la base.

En saturación – Entre el emisor y el colector pasará la máxima corriente que sea posible. Puede que se aumente la Ib, pero no aumenta la Ic-e. Va a comportarse como un interruptor cerrado.

Historia del transistor

El transistor se inventó en 1951. Es considerado como un componente fundamental en la electrónica porque marcó una auténtica revolución en la electrónica. Es conocido también como transistor bipolar o transistor electrónico.

El transistor se introdujo como un sustituto para las antiguas válvulas termoiónicas. Por sus características permitieron que se construyeran receptores de radio portátiles para televisores con los que se podían encender estos equipos en pocos segundos. Vale la pena mencionar que antes de los transistores, los aparatos con válvulas requerían de tensiones muy altas y necesitaban de hasta 30 segundos para funcionar, y no podían funcionar con pilas por el consumo gigantesco que tenían.

Finalmente, los transistores facilitaron el diseño de circuitos electrónicos porque redujeron su tamaño.

Importancia del transistor

El transistor es uno de los dos inventos más importantes del anterior siglo para muchos expertos. Con su desarrollo se dio paso a la revolución electrónica, ya que sin su creación una buena parte de los dispositivos electrónicos que conocemos en la actualidad no podrían existir.

Así mismo, la miniaturización que supuso el desarrollo del transistor fue uno de los pasos iniciales para la informática. Personajes como Bill Gates han destacado que el PC no sería lo que se conoce en la actualidad sin los transistores.

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