El transistor es uno de los elementos claves en los semiconductores, podríamos decir que todos los aparatos electrónicos que tenemos a nuestro alrededor tienen algún transistor y es que su versatilidad es infinita. Es por eso que en este tutorial hablamos sobre como usar un transistor BJT en saturación.
Los transistores BJT están formados por tres patillas que son: Emisor, Colector y Base. La corriente (según el criterio de corrientes) circula desde el colector al emisor cuando excitamos la base.
La anterior imagen es el esquema simplificado de como esta construido un transistor NPN. Si alguna vez has estudiado las uniones PN seguro que si miras el diagrama durante un rato entenderás que significa, sino, no te preocupes a todos nos cuesta al principio.
A grandes rasgos un transistor BJT lo podemos gestionar en cualquiera de sus tres estados, corte, activo y saturación dependiendo de lo que queramos hacer:
Corte es el estado en el que no hay circulación de electrones entre ninguno de las tres partes del transistor.
Activa es el estado en el cual el transistor se comporta de forma especial y es su forma principal, se comporta como un amplificador de corriente respetando la norma de la ganacia que veremos más adelante.
Saturación es el momento en el el transistor deja de cumplir muchas de las normas y ecuaciones y se comporta básicamente como un «interruptor» controlador por corriente.
La peculiaridad de los transistores BJT es que se controlan mediante corriente, es decir, nos podemos olvidar un poco del típico razonamiento de tensiones.
Casi todos al principio de nuestra carrera en la electrónica pensamos que si alimento a una bombilla con su tensión nominal (imaginemos 12v) la bombilla se encenderá, pero, ¿qué ocurre si no proporcionamos la corriente suficiente? Pues, que no se encenderá. Por tanto a partir de ahora vamos a pensar en corrientes para entender el funcionamiento de un Transistor BJT en saturación.
Si nos encontramos ante un transistor y tenemos que realizar los cálculos para introducirlo en un sistema electrónico no te preocupes solo tenemos tres ecuaciones.
¿Qué significan cada letra de las anteriores?
- Ic es la corriente del colector
- Ib es la corriente de la base
- Ie es la corriente del emisor
- β es la relación entre la corriente del colector y la base (se pronuncia beta)
- α es la relación entre la corriente del colector y emisor (se pronuncia alpha=>alfa)
Para hacer las cosas incluso más fáciles al diseñar con un transistor BJT en saturación he creado la aplicación Ricalc a la puedes acceder desde aquí: ricalc.rinconingenieril.es Acuérdate de contarme que herramientas o ejemplos quieres que añada a Ricalc.
Entonces en base a esas tres ecuaciones podemos modelizar cualquier configuración de nuestro transistor. Te invito a que veas el siguiente vídeo para que veas como calcular la resistencia de base que necesitas para usando el transistor BD135 (NPN) en estado de saturación puedas controlar un relé , si sabes como calcular lo anterior, puedes también calcular cualquier situación en estado activo.
Puedes aprender más sobre transistores BJT con otros tutoriales de RincónIngenieril.
