Los transistores NPN y PNP son transistores de unión bipolar, y es un componente eléctrico y electrónico básico que se utiliza para construir muchos proyectos eléctricos y electrónicos. En el funcionamiento de estos transistores intervienen tanto electrones como huecos. Los transistores PNP y NPN permiten la amplificación de la corriente. Estos transistores se utilizan como interruptores, amplificadores u osciladores. Los transistores de unión bipolar pueden encontrarse en gran número como partes de circuitos integrados o en componentes discretos. En los transistores PNP, los portadores de carga mayoritarios son los huecos, mientras que en los transistores NPN, los electrones son los portadores de carga mayoritarios. Pero, los transistores de efecto de campo sólo tienen un tipo de portador de carga.
La formación de estos transistores se basa en los diodos con la unión p-n. Como en los transistores n-p-n los tipos n son mayoritarios por lo tanto hay un exceso de electrones como portadores de carga. En los transistores p-n-p hay dos tipos p, por lo que los portadores de carga mayoritarios son los huecos.
La principal diferencia entre el transistor NPN y el PNP es que un transistor NPN se enciende cuando la corriente pasa por la base del transistor. En este tipo de transistor, la corriente fluye desde el colector (C) al emisor (E). Un transistor PNP se enciende cuando no hay corriente en la base del transistor. En este transistor, la corriente fluye del emisor (E) al colector (C).Así, sabiendo esto, un transistor PNP se pone en ON por una señal baja (tierra), donde el transistor NPN se pone en ON por una señal alta (corriente).
Diferencia entre transistores NPN y PNP y su fabricación
Transistor PNP
El transistor PNP es un transistor de unión bipolar; En un transistor PNP, la primera letra P indica la polaridad de la tensión necesaria para el emisor; la segunda letra N indica la polaridad de la base. El funcionamiento del transistor PNP es exactamente el contrario al del transistor NPN. En este tipo de transistor, los portadores de carga mayoritarios son los huecos. Básicamente, este transistor funciona igual que el transistor NPN. Los materiales que se utilizan para construir los terminales emisor, base y colector en el transistor PNP son diferentes de los utilizados en el transistor NPN. La configuración de polarización del transistor PNP se muestra en la siguiente figura. Los terminales base-colector del transistor PNP están siempre polarizados de forma inversa, por lo que se debe utilizar la tensión negativa para el colector. Por lo tanto, el terminal base del transistor PNP debe ser negativo con respecto al terminal emisor, y el colector debe ser negativo que la base.
Fabricación del transistor PNP
La configuración del transistor PNP se muestra a continuación. Las características de los transistores PNP y NPN son similares, excepto que la polarización de los sentidos de la tensión y la corriente se invierten para cualquiera de las tres configuraciones posibles, como una base común (CB), un emisor común (CE) y un colector común (CC).La tensión entre el terminal de la base y el emisor VBE es negativa en el terminal de la base y positiva en el terminal del emisor porque para un transistor PNP, el terminal de la base siempre está polarizado negativamente con respecto al emisor. Además, la tensión del emisor es positiva respecto al colector (VCE).
Las fuentes de tensión se conectan a un transistor PNP, que se muestra en la figura. El emisor está conectado a la Vcc con la RL, esta resistencia limita la corriente máxima que fluye a través del dispositivo, que está conectado al terminal de colector. La tensión de base VB está conectada a la resistencia de base RB, que está polarizada negativamente con respecto al emisor. Para que la corriente de base fluya durante un transistor PNP, el terminal de base debe ser más negativo que el terminal de emisor en aproximadamente 0,7 voltios o un dispositivo Si.
La diferencia fundamental entre un transistor PNP y un PN es la polarización adecuada de las uniones del transistor; las direcciones de la corriente y las polaridades de la tensión son siempre opuestas entre sí.
Básicos de P-N-P
Los transistores p-n-p están formados con el tipo n presente entre los tipos p. La mayoría de los portadores que son responsables de la generación de la corriente están en este transistor son agujeros. El funcionamiento es similar al de los n-p-n. Pero las aplicaciones de las tensiones o corrientes en cuanto a la polaridad son diferentes.
Transistor NPN
El transistor NPN es un transistor de unión bipolar, En un transistor NPN, la primera letra N indica una capa de material cargada negativamente y una P indica una capa cargada positivamente. Estos transistores tienen una capa positiva, que se encuentra entre dos capas negativas. Los transistores NPN se utilizan generalmente en los circuitos para la conmutación, amplificando las señales eléctricas que pasan a través de ellos. Estos transistores constan de tres terminales: base, colector y emisor, y estos terminales conectan el transistor a la placa de circuito. Cuando la corriente pasa por el transistor NPN, el terminal de la base del transistor recibe la señal eléctrica, el colector hace una corriente eléctrica más fuerte que la que pasa por la base, y el emisor pasa esta corriente más fuerte al resto del circuito. En este transistor, la corriente fluye a través del terminal de colector hacia el emisor.
Generalmente, este transistor se utiliza porque es muy fácil de producir. Para que un transistor NPN funcione correctamente, necesita estar formado por un material semiconductor, que transporta algo de corriente eléctrica, pero no la máxima cantidad como los materiales muy conductores como el metal. El «Si» es uno de los semiconductores más utilizados, y los transistores NPN son los más fáciles de fabricar a partir del silicio. La aplicación de un transistor NPN es en una placa de circuito de ordenador. Los ordenadores necesitan que toda la información se traduzca en código binario, y este proceso se lleva a cabo a través de una plétora de pequeños interruptores que se encienden y apagan en las placas de circuitos de los ordenadores. Para estos interruptores se pueden utilizar transistores NPN. Una señal eléctrica potente enciende el interruptor, mientras que la falta de señal lo apaga.
Fabricación del transistor NPN
La construcción de un transistor NPN se muestra a continuación. El voltaje en el terminal base es positivo y negativo en el terminal emisor debido a un transistor NPN. El terminal base es siempre positivo con respecto al terminal emisor, y también la tensión de alimentación del colector es positiva con respecto al terminal emisor. En el transistor NPN, el colector está conectado a la VCC a través de la resistencia de carga RL. Esta resistencia de carga limita la corriente que fluye a través de la corriente de base máxima. En este transistor, el movimiento de electrones a través del terminal de base que constituye la acción del transistor. La característica principal de la acción del transistor es el enlace entre los circuitos de entrada y salida. Porque, las propiedades amplificadoras del transistor provienen del control consecuente que la base emplea sobre la corriente de colector a emisor.
El transistor es un dispositivo que funciona con corriente. Cuando el transistor se enciende, la gran corriente IC fluye entre el colector y el emisor dentro del transistor. Sin embargo, esto sólo ocurre cuando una pequeña corriente de polarización Ib fluye a través del terminal base del transistor. Se trata de un transistor NPN bipolar; la corriente es la relación de estas dos corrientes (Ic/Ib), llamada ganancia de corriente continua del dispositivo y se denota con el símbolo «hfe» o actualmente beta. El valor de beta puede ser grande hasta 200 para los transistores estándar, y es esta relación entre Ic e Ib, la que hace del transistor un amplificador útil. Cuando este transistor se utiliza en una región activa, entonces Ib proporciona la entrada e Ic la salida. Beta no tiene unidades ya que es un cociente.
La ganancia de corriente del transistor del colector al emisor se llama alfa es decir, Ic/Ie, y es una función del propio transistor. Como la corriente de emisor Ie es la suma de una pequeña corriente de base y una gran corriente de colector, el valor de alfa es muy cercano a la unidad, y para un típico transistor de señal de baja potencia este valor oscila entre 0,950 y 0,999 aproximadamente.
Diferencia entre transistor NPN y PNP:
Los transistores de unión bipolar son dispositivos de tres terminales y estos están hechos de materiales dopados, a menudo utilizados en aplicaciones de amplificación y conmutación. En esencia, hay un par de diodos de unión PN en cada BJT. Cuando el par de diodos se une, se forma un sándwich que coloca un tipo de semiconductor entre los mismos dos tipos. Por lo tanto, sólo hay dos tipos de sándwich bipolar, que son PNP y NPN. En los semiconductores, el NPN tiene una movilidad de electrones característicamente mayor que la movilidad de los agujeros. Por lo tanto, permite una gran cantidad de corriente y funciona muy rápido. Y además, la fabricación de este transistor es fácil a partir del silicio.
- Tanto los transistores PNP como los NPN están compuestos por materiales diferentes y el flujo de corriente de estos transistores también es disímil.
- En un transistor NPN, la corriente fluye del colector (C) al emisor (E), mientras que en un transistor PNP, la corriente fluye del emisor al colector.
- Los transistores PNP están formados por dos capas de material P con una capa intercalada de N Los transistores NPN están formados por dos capas de material N y intercaladas con una capa de material P.
- En un transistor NPN, se da un voltaje positivo al terminal de colector para producir un flujo de corriente del colector al Para el transistor PNP, se da un voltaje positivo al terminal de emisor para producir un flujo de corriente del emisor al colector.
- El principio de funcionamiento de un transistor NPN es tal que cuando se aumenta la corriente al terminal base, entonces el transistor se pone en ON y conduce completamente desde el colector al emisor. Cuando se disminuye la corriente al terminal de base, el transistor se enciende menos y hasta que la corriente es tan baja, el transistor ya no conduce a través del colector al emisor, y se apaga.
- El principio de funcionamiento de un transistor PNP es tal que cuando la corriente existe en el terminal de base del transistor, entonces el transistor se apaga. Cuando no hay corriente en el terminal base del transistor PNP, entonces el transistor se enciende.
Esto es todo sobre la diferencia entre los transistores NPN y PNP que se utilizan para construir muchos proyectos eléctricos y electrónicos. Además, cualquier consulta sobre este tema o proyectos eléctricos y electrónicos puede dar su opinión comentando en la sección de comentarios de abajo.
Comparación entre N-P-N y P-N-P Transistor
1). En este la mayoría de los tipos n están presentes.
1). En este la mayoría de los materiales tipo p están presentes.
2). La mayoría de las concentraciones de los portadores son electrones.
2). La mayoría de las concentraciones de los portadores en este tipo de transistores son huecos.
3). En este caso, si la base del terminal se suministra con las cantidades aumentadas de corriente, entonces el transistor se pone en modo ON.
3). En este caso para los valores bajos de las corrientes el transistor está en ON. En caso contrario, para valores altos de corrientes el transistor está en OFF.
4). La representación simbólica del transistor n-p-n es
Símbolo del transistor N-P-N
4). La representación simbólica del transistor p-n-p es
Símbolo del transistor P-N-P
5). En el transistor n-p-n el flujo de corriente es evidente desde el colector a los terminales del emisor.
5). En el transistor p-n-p el flujo de corriente se aprecia desde los terminales del emisor al colector.
6). En este transistor la flecha apunta hacia fuera.
6). En este transistor la indicación de la flecha siempre apunta hacia adentro.
Las flechas en los transistores tanto n-p-n como p-n-p muestran las principales diferencias entre los transistores. La flecha en el n-p-n apunta hacia el emisor mientras que en el p-n-p la flecha está en la dirección inversa. En ambos casos la flecha indica el sentido del flujo de la corriente.
De ahí que la construcción del n-p-n y del p-n-p sea sencilla. El funcionamiento será el mismo pero sus polaridades de polarización difieren. Ahora, después de discutir con respecto a los fundamentos de n-p-n y el p-n-p ¿puede decir cuál es preferido durante la amplificación y por qué?
Créditos de las fotos:
- Transistor NPN y PNP por ggpht
- Transistor PNP por wikimedia
- Fabricación del transistor PNP por electronics-tutorials
.