El transistor se convirtió en un componente esencial de la electrónica moderna y no podemos imaginar el mundo sin transistores. En este tutorial, aprenderemos sobre la clasificación y los diferentes tipos de transistores.
Tipos de transistores
- Transistores de unión bipolar
- Transistor NPN
- Transistor PNP
- Transistores de efecto de campo
- Transistor JFET
- MOSFET
- Transistores Darlington
Para poder entender mejor cada tipo de transistor, veamos la clasificación principal de los transistores en la siguiente figura.
Clasificación de los transistores
La clasificación de los transistores se puede entender fácilmente al observar el diagrama de árbol anterior. Básicamente, los transistores se dividen en dos tipos: los transistores de unión bipolar (BJT) y los transistores de efecto de campo (FET). Los BJT, a su vez, se clasifican en transistores NPN y PNP. Por otro lado, los transistores FET se dividen en JFET y MOSFET.
Transistores de unión (BJT)
Los transistores de unión generalmente se denominan transistores de unión bipolar (BJT). El término ‘Bipolar’ significa que tanto los electrones como los huecos son necesarios para conducir la corriente y el término ‘Unión’ significa que contiene una Unión PN (dos uniones, de hecho).
Los BJT tienen tres terminales denominados Emisor (E), Base (B) y Colector (C). Los transistores BJT se clasifican en transistores NPN y PNP según la construcción.
1. Transistor NPN
El transistor NPN consta de dos materiales semiconductores de tipo N y están separados por una capa delgada de semiconductor de tipo P.
Los símbolos y la estructura de los transistores NPN.
2. Transistor PNP
Los PNP es otro tipo de transistores de unión bipolar (BJT). Los transistores PNP contienen dos materiales semiconductores de tipo P y están separados por una capa delgada de semiconductor de tipo N.
El transistor PNP está ENCENDIDO cuando la terminal de la base se baja con respecto al emisor. El símbolo y la estructura del transistor PNP se muestran a continuación.
FET (Transistor de efecto de campo)
El transistor de efecto de campo (FET) es otro tipo importante de transistor. Básicamente, el FET también tiene tres terminales (como BJT). Los tres terminales son: Puerta (G), Drenaje (D) y Fuente (S).
Los transistores de efecto de campo se clasifican en transistores de efecto de campo de unión (JFET) y transistores de efecto de campo de puerta aislada (IG-FET) o transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido metálico (MOSFET).
1. JFET (Transistor de efecto de campo de unión)
El transistor de efecto de campo de unión (JFET) es uno de los primeros y simples transistores de efecto de campo. Los JFET se utilizan como interruptores, amplificadores y resistencias. Este transistor es un dispositivo controlado por voltaje. No necesita ninguna corriente de polarización.
El voltaje aplicado entre la puerta y la fuente controla el flujo de corriente eléctrica entre la fuente y el drenaje del transistor. Los transistores JFET están disponibles en los tipos N-Channel y P-Channel.
1.1 JFET de canal P
En este tipo de JFET, el flujo de corriente se debe a los agujeros. El canal entre la fuente y el drenaje se llama P-Channel. Los símbolos para los JFET de canal P se dan a continuación.
1.2 JFET de canal N
En JFET de canal N, el flujo de corriente se debe a los electrones. Cuando se aplica voltaje entre la puerta y la fuente, se forma un canal entre la fuente y el drenaje para el flujo de corriente. Este canal se llama N–Channel.
2. MOSFET
El transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal (MOSFET) es el más utilizado y el tipo más popular entre todos los transistores. El nombre «Óxido de metal» indica que la región de la puerta y el canal están separados por una fina capa de óxido de metal (normalmente, SiO2).
Los MOSFET se clasifican en modo de agotamiento y modo de mejora. Nuevamente, los transistores de modo de agotamiento y mejora se clasifican además en canales N y canales P respectivos.
2.1 MOSFET de canal P
El MOSFET que tiene una región de canal P entre la fuente y el drenaje se denomina MOSFET de canal P. Aquí, los terminales de fuente y drenaje están fuertemente dopados con material tipo P y el sustrato está dopado con material tipo N. El flujo de corriente entre la fuente y el drenaje se debe a la concentración de agujeros. El voltaje aplicado en la puerta controlará el flujo de corriente a través de la región del canal.
2.2 MOSFET de canal N
El MOSFET que tiene una región de canal N entre la fuente y el drenaje se denomina MOSFET de canal N. Aquí, los terminales de la fuente y la puerta están fuertemente dopados con materiales de tipo N situados en un material semiconductor (sustrato) de tipo P fuertemente dopado.
Ventajas de FET vs BJT
Para preferir un FET sobre BJT, debería haber algunas ventajas de usar FET, en lugar de BJT. Tratemos de resumir las ventajas de FET sobre BJT.
| FET | BJT |
|---|---|
| Es un dispositivo unipolar | Es un equipo bipolar |
| Dispositivo accionado por voltaje | Dispositivo accionado por corriente |
| Alta impedancia de entrada | Baja impedancia de entrada |
| Bajo nivel de ruido | Alto nivel de ruido |
| Mejor estabilidad térmica | Menos estabilidad térmica |
| La ganancia se caracteriza por la transconductancia. | La ganancia se caracteriza por la ganancia de voltaje |