En este tutorial, intentaremos comprender los conceptos básicos de PNP Tansistor. Aprendemos mal su funcionamiento, pines, circuitos básicos, identificación de terminales, ejemplos y algunas aplicaciones.
Tabla de contenido
Introducción
Los transistores PNP son otro tipo de transistor de unión bipolar (BJT). La estructura de los transistores PNP es completamente diferente a la de los transistores NPN. En una estructura de transistor PNP, dos diodos de unión PN se invierten con respecto al transistor NPN, por ejemplo, dos materiales semiconductores dopados de tipo P están separados por una capa delgada de material semiconductor dopado de tipo N.
En los transistores PNP, el portador de corriente mayoritario es un agujero y el electrón es un portador de corriente minoritario. Cualquier polaridad de voltaje de alimentación aplicada a un transistor PNP se invierte. En el PNP, la corriente se hunde en los terminales de la base. La pequeña corriente de base del PNP es un dispositivo de control de corriente, lo que le permite controlar grandes corrientes de emisor-colector.
La flecha del transistor BJT siempre está en el terminal del emisor e indica la dirección del flujo de corriente existente. En los transistores PNP, esta flecha se muestra como “apuntando” y la dirección actual del PNP es completamente opuesta a la del transistor NPN. La estructura de los transistores PNP es completamente opuesta a la de los transistores NPN. Sin embargo, las características y el funcionamiento de los transistores PNP son casi idénticos a los de los transistores NPN, pero hay algunas diferencias. Los símbolos y la estructura de los transistores PNP son los siguientes:
La figura anterior muestra la estructura y los símbolos de un transistor PNP. Este transistor consta principalmente de tres terminales: un emisor (E), un colector (C) y una base (B). Observado aquí, la corriente básica fluye desde la base, a diferencia de los transistores NPN. El voltaje del emisor es mucho más positivo para la base y el colector.
Funcionamiento del transistor PNP
La conexión del circuito de un transistor PNP con una tensión de alimentación es la siguiente: Aquí, el terminal base tiene una polarización negativa con respecto al emisor y el terminal emisor tiene un voltaje de polarización positiva tanto para la base como para el colector debido al transistor PNP.
La polaridad y la dirección de la corriente son opuestas aquí en comparación con los transistores NPN. Si el transistor está conectado a cualquier fuente de voltaje como se muestra arriba, la corriente básica fluye a través del transistor, pero aquí el voltaje base debe ser un valor más negativo para que el emisor opere el transistor. Aquí, la unión base-emisor actúa como un diodo. Una pequeña cantidad de corriente en la base controla el flujo de grandes corrientes a través del emisor hacia el área del colector. El voltaje base suele ser de 0,7 V para Si y de 0,3 V para dispositivos de germanio.
Aquí, el terminal base actúa como entrada y el área emisor-colector actúa como salida. Tensión de alimentación VReferencia (CC) Terminales emisores y resistencia de carga (RL) está conectado al terminal del colector. Esta resistencia de carga (RL) se utiliza para limitar el flujo de corriente máximo a través del dispositivo. Hay una resistencia más (RB) está conectado al terminal base, que se utiliza para limitar el flujo máximo de corriente a través del terminal base, y también se aplica un voltaje negativo al terminal base. Aquí, la corriente del colector siempre es igual a la corriente del emisor menos la corriente base. Al igual que los transistores NPN, los transistores PNP también tienen un valor de ganancia de corriente β. Ahora veamos la relación entre la ganancia actual y la β actual.
Corriente del colector (IC) se da como sigue:
Soy yoC = IE –Soy yoB
La ganancia de corriente continua (β) de un transistor PNP es la misma que la de un transistor NPN.
Ganancia de corriente continua = β = Corriente de salida/Corriente de entrada
donde la corriente de salida es la corriente del colector y la corriente de entrada es la corriente base.
β = YoC/Soy yoB
A partir de esta ecuación, obtenemos:
Soy yoB = IC/β
Soy yoC =β IB
También definimos cur. el aumento de los alquileres,
Ganancia de corriente = corriente del colector/corriente del emisor (en transistor de base común)
α = YoC/Soy yoE
La relación entre α y β se da de la siguiente manera:
β = α / (1- α) y α = β/ (β+1)
La corriente del colector de un transistor PNP se da de la siguiente manera:
Soy yoC = – α IE + YoVELOZ ¿Dónde estoy?VELOZ es una corriente de saturación.
De mi parteE = -(IC + YoB)
Soy yoC = – α (-(IC + YoB)) + IVELOZ
Soy yoC – α yoC =α IB + YoVELOZ
Soy yoC (1-α) = α IB + YoVELOZ
Soy yoC = (α/ (1- α)) IB + YoVELOZ/ (1- α)
β = α / (1- α)
Ahora obtenemos la ecuación para la corriente del colector.
Soy yoC =β IB + (1+ β) iVELOZ
Las características de salida de los transistores PNP son las mismas que las de los transistores NPN. La pequeña diferencia es que la curva característica del transistor PNP gira 180 grados0 Las líneas de carga dinámica también están presentes en las curvas características para calcular el valor del punto Q. Los transistores PNP también se utilizan para conmutar y amplificar circuitos como los transistores NPN.
Transistor PNP Sí
Considere un transistor PNP conectado a un circuito con un voltaje de alimentación VB = 1,5 V, VE = 2V, +VReferencia (CC) = 10V y –VReferencia (CC) = -10 V. Además, este circuito estaba conectado con una resistencia de R.B = 200 kΩ y RE = RC (o RL) = 5 kΩ. Ahora calcule el valor de ganancia actual (α, β) del transistor PNP.
aquí
VB = 1,5 V
VE = 2V
+VReferencia (CC) = 10V y –VReferencia (CC) = -10V
RB = 200kΩ
RE = RC (o RL) = 5kΩ
corriente de graves,
Soy yoB = VB/RB = 1,5/ (200*103) = 7,5uA.
corriente del emisor,
Soy yoE = VE/RE = (10-2)/ (5*103) = 8/ (5*103) = 1,6 mA.
corriente del colector,
Soy yoC = IE –Soy yoB = 1.6*10-3 – 7.5*10-6 = 1,59 mA.
Ahora tenemos que calcular el valor α y β el valor.
α = YoC/Soy yoE = 1.59*10-3/1.6*10-3 = 0,995
β = YoC/Soy yoB = 1.59*10-3/7.5*10-6 = 212
Por último, los valores de ganancia actuales de los transistores PNP considerados son los siguientes:
α = 0,995 y β = 212
Adaptación de transistores BJT
La adaptación de transistores es la conexión de transistores NPN y PNP en un solo diseño para generar alta potencia. Esta estructura también se conoce como “par emparejado”. Tanto los transistores NPN como los PNP se denominan transistores complementarios. Principalmente, estos circuitos de par emparejado se utilizan en amplificadores de potencia como los amplificadores de Clase B. La conexión de transistores complementarios con las mismas características puede producir una alta potencia de forma continua, lo que es muy útil para operar los extremos de salida de motores y grandes diseños mecánicos.
Los transistores NPN conducen solo en el medio ciclo positivo de la señal, mientras que los transistores PNP solo conducen en el medio ciclo negativo de la señal, por lo que el dispositivo funciona continuamente. Esta continuación es muy útil cuando: Motores de potencia que producen potencia continua. Los transistores complementarios deben tener el mismo valor de ganancia de corriente continua (β). Estos circuitos de par emparejado se utilizan en aplicaciones de control de motores, robótica y amplificadores de potencia.
Identificación de transistores PNP
En general, PNP identifica los transistores como estructuras. Al comparar los transistores NPN y PNP, existen algunas diferencias en su estructura. Otra cosa que identifica a un transistor PNP es que generalmente está encendido y apagado para voltaje positivo y encendido cuando hay una pequeña corriente de salida y voltaje negativo en la base para el emisor. Sin embargo, para identificarlos de la manera más eficiente, utilizan diferentes técnicas calculando la resistencia entre los tres terminales: la base, el emisor y el colector.
Existen varios valores de resistencia estándar para identificar transistores NPN y PNP. Cada par de terminales debe probarse en ambas direcciones para determinar los valores de resistencia, por lo que se requieren un total de seis pruebas. Este proceso es muy útil para identificar fácilmente los transistores PNP. Ahora puede ver el comportamiento de trabajo de cada par de terminales.
- Emisor a terminal base: La región de la base del emisor actúa como un diodo, pero conduce solo en una dirección.
- Terminal colector-base: El área de la base del colector también actúa como un diodo que conduce I en una sola dirección.
- Terminales emisores-colectores: La región emisor-colectora se parece a un diodo, pero no conduce en ninguna dirección.
Ahora echemos un vistazo a la tabla de valores de resistencia para identificar los transistores NPN y PNP, como se muestra en la siguiente tabla.
Transistor PNP como conmutador
El circuito de la figura anterior muestra el transistor PNP como un interruptor. Si los pines de entrada del transistor (base) están conectados a tierra (es decir, voltaje negativo), el transistor PNP está encendido y ahora se conduce el voltaje de alimentación del emisor y el pin de salida se eleva a un voltaje mayor, el funcionamiento de este circuito es bastante simple. Si los pines de entrada están conectados a un alto voltaje (es decir, un voltaje positivo), el transistor está ‘APAGADO’ y, por lo tanto, el voltaje de salida debe ser bajo (cero). Esta operación muestra las condiciones de conmutación por los estados ON y OFF del transistor PNP.
aplicación
- Los transistores PNP se utilizan para generar corriente, es decir, corriente que fluye desde el colector.
- Los transistores PNP se utilizan como interruptores.
- Estos se utilizan en circuitos de amplificación.
- Los transistores PNP se utilizan cuando es necesario apagar algo pulsando un botón. En otras palabras, apagado de emergencia.
- Se utiliza en el circuito Darlington Pair.
- Se utiliza en circuitos de pares emparejados para producir energía continua.
- Se utiliza en motores pesados para controlar el flujo de corriente.
- Se utiliza en aplicaciones robóticas.
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