TRANSISTORES: BIPOLARES, JFET Y MOSFET

4.0. APLICACIONES.

Desde que en 1951 Shockley inventó el primer dispositivo semiconductor capaz de amplificar señales de radio y TV la palabra transistor ha estado ligada a la electrónica como el pincel lo está a la pintura.

A pesar del papel protagonista del transistor debemos estar precavidos pues, debido al gran auge experimentado por la microintegración de estos en pequeñas pastillas o "chips", cabe la posibilidad de que los transistores puedan llegar a desaparecer como tales. No hay más que recurrir de nuevo al símil anterior y ver que, gracias a los nuevos sistemas "software" de dibujo y diseño, el pincel también puede llegar a desaparecer como elemento ligado a la pintura.

Pero, previsiones aparte, el tema del transistor debe seguir siendo, de momento, pieza fundamental en el rompecabezas de la electrónica. La palabra transistor es de uso común dentro del mundillo electrónico. Quizá nunca nos hemos planteado averiguar su origen, el cual proviene de la función fundamental del componente. La descripción de dicha función, de una manera muy intuitiva y sencilla, podría ser esta: un transistor es un dispositivo de tres patillas, siendo una de ellas la responsable de aplicar una señal de control que haga variar la resistencia interna del transistor. Queda claro que de dicha variación de resistencia se saca el consabido provecho al colocar el transistor en un circuito y regular así la intensidad que circula por el mismo (no olvidemos que según Ohm toda variación en la resistencia se traduce en el consiguiente aumento o disminución de intensidad). La utilización de dicho comportamiento como resistencia variable a voluntad para bautizar al componente queda clara: proviene del inglés TRANsfer-reSISTOR o abreviado, TRANSISTOR.

La denominación transistor ha sido ya asimilada por los técnicos aunque este símil ayudará a recordar su origen.

4.1. SEMEJANZAS ENTRE DIODOS Y TRANSISTORES

El tema de los transistores no es más que la aplicación de uniones tipo P y tipo N. Si esto es así el asunto no difiere tanto del ya tratado sobre los diodos fin y al cabo estos, también, no son sino uniones semiconductoras P y por lo tanto hemos de encontrar un nexo práctico de unión entre ambos. Si le echamos un poco de imaginación y tomamos un transistor sea tipo PNP o NPN podemos partirlo por la mitad y habremos conseguido dos diodos (teóricos). En la ilustración correspondiente se ve esto de una forma mucho más gráfica.

Si imaginamos un transistor como suma de dos diodos podemos utilizar esto como base para identificar sus patillas.

Este ejemplo es solo válido a la hora de hacernos un símil "recordatorio" para estudiar las conducciones internas del transistor, pero en modo alguno se nos puede pasar por la cabeza la idea de constituir un transistor a partir de dos diodos. A pesar de que realmente sí conseguiríamos dos uniones PN estas no guardarían ni las dimensiones de base ni la geometría correcta, y ni que decir tiene que los niveles de dopado son radicalmente distintos. Posteriormente utilizaremos de nuevo este símil a la hora de realizar ciertas mediciones sobre el transistor. Por ejemplo, para identificar cuál es cuál de entre las tres patillas de un transistor sólo tenemos que recordar los símiles de NPN y PNP y comprobar la conducción más o menos "simétrica" que se da entra la base y cada una de las otras dos patillas.

4.2. ENCAPSULADOS PARA TRANSISTORES.

Dependiendo de la polaridad empleada para la comprobación así será el tipo de transistor, esto es, PNP o NPN. Pero, aparte de la identificación de patillas, también está pendiente un tema tanto o más peliagudo que este: la identificación de un transistor debido al gran número de encapsulados existentes.

En la ilustración correspondiente podemos ver diferentes tipos de encapsulados utilizados para contener transistores, bien sean estos de tipo PNP o NPN.

Como ocurría con los diodos, la gama de encapsulados para transistores es también bastante amplia.

Además de los transistores existen otros componentes que pueden responder a un tipo similar, por no decir idéntico, de encapsulado. Conviene que siempre nos aseguremos de la nomenclatura que corresponde a cada tipo de componente y comprobemos la identificación que figura en dicho encapsulado.

Por ejemplo, los componentes que observamos en la ilustración correspondiente parecen de idéntico tipo poseen el mismo encapsulado y, sin embargo, uno de ellos es un triac y el otro un regulador integrado (dispositivo, por cierto, de suma utilidad).

Un encapsulado como el que aquí vemos puede llevarnos a confusión. Puede tratarse tanto de un transistor como de un triac o un regulador integrado.

Una herramienta muy útil para la identificación de los diferentes tipos de transistores (también para otro tipo de componentes electrónicos) es la conocida popularmente como libro de equivalencias. En el mercado existe bibliografía suficiente sobre todo tipo de familias que incluye normalmente las características de cada uno de los transistores, dibujo de su encapsulado y tabla para la identificación de cada patilla.

Los conocidos como "Libros de equivalencias" son de suma utilidad para el técnico electrónico.

El hecho de que un libro de equivalencias para transistores incluya, por una parte, los dibujos de encapsulados y, por otra, las patillas que corresponden a cada modelo de transistor no es problema de datos redundantes sino de la posibilidad (más echo que posibilidad) de encontrarnos transistores que responden a un idéntico encapsulado. Por ejemplo, los transistores BF494 y BC557B se encapsulan en plásticos de idéntico diseño (en concreto encapsulado TO 92) pero el primero es de tipo NPN mientras que el otro es un PNP. Y lo que es aún más importante: sus patillas no guardan similar orden.

A pesar de poseer un encapsulado similar, a veces los patillajes difieren.

La ilustración correspondiente nos muestra esta diversidad, la cual es factible de darse en cualquier modelo de transistor. Por esta razón, el transistor es uno de los componentes más delicados a la hora de ser implementados en un circuito. Debemos asegurarnos bien de cuál es cada una de las patillas antes de proceder a la colocación de este componente en su alojamiento definitivo.

Antes de acabar con el tema de encapsulados hemos de indicar que los diferentes tipos y tamaños de encapsulados no obedecen a determinado capricho del fabricante. Normalmente el encapsulado de tipo plástico es muy barato y apropiado en transistores cuyas funciones permitan dicho "traje". Pero, los transistores también están sujetos a un determinado paso de corriente a través de ellos, lo cual se traduce, como es lógico, en una disipación térmica de la potencia consumida. Para ayudar a esta disipación se opta por fabricar transistores en cápsulas de mayor tamaño, en fabricar estas en material metálico (de más alto poder disipador), o en dotar a los transistores de la posibilidad de añadirles posteriormente un método de disipación.

Cabe mencionar aquí estos dispositivos. Su denominación es la de disipadores. Existen en el mercado multitud de modelos de disipadores y sus dimensiones están calculadas en función de la potencia que deban disipar estos. La forma en que los transistores se preparan para utilizar un disipador es incorporando una aleta refrigeradora -así se la suele denominar de forma coloquial que suele ir dotada de un agujero que la atraviesa de parte a parte.

En este orificio se colocará el tornillo que se fijará posteriormente a través del disipador. Los diferentes modelos y tamaños de los dispositivos electrónicos responden a las diferentes potencias manejadas.

No solo los transistores utilizan disipadores. Por ejemplo, el encapsulado TO-220 incorpora una aleta de este tipo, por lo que podemos deducir que un mismo modelo y tamaño de disipador podrá ser fijado a la aleta de un regulador, un transistor, un triac, un tiristor, etc.