El transistor bipolar BJT
El transistor bipolar de uniones, conocido también por BJT (siglas de su denominación inglesa Bipolar Junction Transistor), es un dispositivo de tres terminales denominados emisor, base y colector. Lapropiedad más destacada de este dispositivo es que aproxima una fuente dependiente de corriente: dentrode ciertos márgenes, la corriente en el terminal de colector es controlada por la corriente en el terminalde base. La mayoría de funciones electrónicas se realizan con circuitos que emplean transistores,sean bipolares o de efecto de campo, los cuales se estudiarán en el próximo capítulo. Ambos transistoresson, por tanto, los dispositivos básicos de la electrónica moderna. En este capítulo se presentaráel comportamiento del transistor bipolar en continua y en régimen dinámico, así como su utilizacióncomo interruptor y como amplificador de señales de pequeña amplitud.
Conceptos básicos
La estructura física de un transistor bipolar consta de dos uniones PN dispuestas una a continuación de la otra. Entre los terminales de emisor y base hay una unión PN, denominada unión emisora, y entre los de base y colector otra unión PN, llamada unión colectora.
Hay dos tipos de transistores bipolares: el NPN y el PNP. Estos nombres proceden de la descripción de su estructura física. En el transistor NPN el emisor es un semiconductor tipo N, la base es tipo P y el colector es tipo N. La estructura física del transistor PNP es dual a la anterior cambiando las regiones P por regiones N, y las N por P. En la figura 7.1 se representan estos tipos de transistores
y sus símbolos respectivos. Obsérvese que en los símbolos de los transistores el terminal de emisor se distingue del de colector por incluir una flecha. Esta flecha va siempre en el sentido de P a N. Por esto es saliente en el NPN y entrante en el PNP. Aunque en esta figura, por simplicidad, se representa una estructura simétrica, la estructura real no lo es: los terminales de emisor y de colector no son intercambiables.
En una primera aproximación el transistor bipolar puede modelarse por el circuito representado en la figura 7.2. La corriente de colector viene fijada por una fuente dependiente de corriente, cuyo valor es controlado por la corriente de base. Este modelo sólo se aproxima al transistor real cuando el sentido de la corriente de base es el indicado en la figura y la tensión entre los terminales de colector y de emisor es positiva para el NPN y negativa para el PNP. Nótese que la corriente de emisor es saliente para el NPN y entrante para el PNP, tal como sugieren sus símbolos. En ambos transistores, las corrientes de base y colector se suman para formar la corriente de emisor (las dos son entrantes para el NPN y salientes para el PNP). Este modelo sumamente simplificado podría denominarse, por simetría con el diodo, "transistor idealizado".
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