El transistor

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador o conmutador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y vídeo, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, ordenadores, calculadoras, impresoras, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc. 

El transistor (bipolar) fue inventado en los Laboratorios Bell de EE.UU en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956.
Fue el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos, o triodo. Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control. Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color etc. Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas, debido al gran consumo que tenían.

El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente (contaminadas con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, controla el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos. Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante mecánica cuántica.

Para aprender algo más sobre los transistores, podéis visitar el siguiente enlace y realizar la unidad didáctica de muestra de www.tecno12-18.com: 

• El transistor.

De manera simplificada, la corriente que circula por el colector es función amplificada de la que se inyecta en el emisor, pero el transistor sólo gradúa la corriente que circula a través de sí mismo, si desde una fuente de corriente continua se alimenta la base para que circule la carga por el colector, según el tipo de circuito que se utilice. Si no llega corriente por la base, el transistor está en corte. Si por lo contrario llega corriente, el transistor conduce y amplifica dicha corriente por el colector. Si dicha corriente aumenta hasta tal punto que la corriente de colector no puede ser más grande, el transistor se encuentra en un estado denominado saturación. 
A continuación se muestran los tres estados utilizando para ello un símil hidráulico, donde la corriente que circula por la base abre un grifo, el cual deja pasar más o menos corriente de colector a emisor. También podéis ver un sencillo vídeo donde se describe de forma esquemática el funcionamiento del transistor.

Los transistores tienen multitud de aplicaciones, entre las que se encuentran:

• Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación).
• Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión de radiofrecuencia).
• Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulsos PWM).
• Detección de radiación luminosa (fototransistores).

Por último, podéis descargaros el siguiente archivo y simular los circuitos donde el transistor es el elemento protagonista (junto a algún sensor electrónico).

• Simulación de circuitos Transistor