Materials Semiconductors, Díodes i Transistors: Fonaments d'Electrònica
Materials Semiconductors
Són materials que, per tal de transmetre el corrent elèctric, tenen un comportament intermedi entre els conductors i els aïllants. En condicions normals no condueixen el corrent elèctric i, per tant, són aïllants, però si canvien les condicions mitjançant l'aplicació d'energia externa es converteixen en conductors. Els materials semiconductors més utilitzats són el silici i el germani.
Tipus de Semiconductors
Depèn del material que utilitzem, podem obtenir dos tipus de semiconductors:
- Portadors de càrrega negativa (Tipus N)
- Portadors de càrrega positiva (Tipus P)
El Díode
El díode està format per la unió de dos semiconductors:
- Un de tipus P, anomenat ànode.
- Un altre de tipus N, anomenat càtode.
Quan connectem una font de tensió als dos semiconductors, el díode es polaritza. La polarització pot ser directa o inversa.
Polarització del Díode
Polarització directa
Es produeix quan el pol positiu (+) de la pila es connecta a l'ànode i el pol negatiu (-), al càtode. En aquest cas, el díode es comporta com un conductor i deixa passar el corrent elèctric.
Polarització inversa
Es produeix quan el pol negatiu (-) de la pila es connecta a l'ànode i el pol positiu (+), al càtode. En aquest cas, el díode es comporta com un aïllant i no deixa passar el corrent.
El Transistor
El transistor està format per la unió de tres semiconductors. Segons la seva configuració, trobem dos tipus principals:
- PNP: Transistor PNP
- NPN: Transistor NPN
Estructura i Terminals
Cadascun dels tres semiconductors s'uneix a un terminal que permet connectar el component al circuit. Cadascun dels terminals té un nom específic:
- Emissor
- Base
- Col·lector
La base i l'emissor han d'estar polaritzats directament, i en canvi, el col·lector estarà polaritzat inversament.
Funcionament del Transistor
En un transistor hi ha dos circuits diferenciats: un circuit de comandament i un altre d'utilització.
Quan tanquem l'interruptor S, s'origina un petit corrent al circuit de comandament, que entra a la base i surt per l'emissor. La base possibilita el pas d'un corrent molt més elevat al circuit d'utilització, que circula entre el col·lector i l'emissor i aconsegueix que la bombeta s'il·lumini.
La resistència R, que es col·loca a la base, impedeix que el corrent sigui massa elevat, cosa que podria provocar que el transistor es cremés.