Todos los dispositivos tecnológicos que utilizamos diariamente basan su funcionamiento en los circuitos impresos o tarjetas electrónicas; el control de la televisión, nuestros equipos celulares, un electrocardiógrafo, una incubadora y hasta los vehículos más actuales necesitan de las tarjetas electrónicas para funcionar, ellas son diseñadas y construidas en estrecha vinculación con el circuito esquemático donde se refleja la alimentación eléctrica, soporta asimismo los componentes electrónicos que cumplen con la función de captar información, transmitirla o utilizarla para gestionar y controlar numerosas aplicaciones de cada uno de los dispositivos.
La electrónica que hoy conocemos no sería tal sin la presencia de un componente cuya creación fue trascendental, los descubridores de esta pieza clave para la electrónica digital, no sabían para julio de 1948 la revolución que significaría la aplicación de este elemento que nació para sustituir al tubo de vacío, utilizado anteriormente para amplificar las señales en el servicio telefónico, este componente es el transistor y hoy conversaremos sobre su importancia y su funcionamiento.
¿Qué es un transistor?
Es un componente activo multifuncional cuyo uso depende directamente del diseño planteado en el circuito esquemático y de los materiales que entran en combinación con él. Generalmente es utilizado como controlador de carga eléctrica, como un interruptor accionado por la electricidad o como amplificador de energía. Está constituido por al menos tres terminales o pines que son llamados emisor o fuente con la función de incorporar electrones al sistema, base o puerta capaz de modular el paso de los electrones y colector o drenaje elemento que recibe los electrones es decir la energía, estos son fabricados con materiales semiconductores como el silicio.
¿Cómo funciona?
El funcionamiento de un transistor podemos compararlo con el de una llave de agua y tiene tres modos de operación principales:
Corte: el transistor esta desactivado y no permite el paso de corriente eléctrica, es como tener un grifo de agua cerrado.
Activo: el transistor deja pasar una corriente de electrones variable y ajustada a nuestras necesidades, si retomamos el ejemplo de la llave de agua sería como accionar el grifo y fijar un caudal, en el caso del transistor una pequeña corriente eléctrica hará la función de grifo, ella será la que permita y determine la cantidad de corriente que pasará.
Saturación: el transistor deja pasar toda la corriente eléctrica sin restricciones, es igual a tener el grifo de agua abierto al máximo, fluye el máximo de corriente.
Hay diversos tipos de transistores según el material empleado para su construcción, entre ellos están:
Transistor de contacto puntual: es el tipo más antiguo y opera sobre una base de germanio.
Transistor de unión bipolar: elaborado sobre un cristal de material semiconductor, a este se le incorporan de manera selectiva y controlada átomos de elementos como arsénico o fósforo que actúan como donantes de electrones, para generar así las regiones de base, emisor y colector.
Transistor de efecto campo: utiliza una barra de silicio u otro semiconductor en cuyos pines se establecen terminales óhmicos (valor que indica la oposición de este al paso de corriente eléctrica), operando así por tensión positiva.
Foto-transistores: pueden activarse a través de una corriente eléctrica y también exponiendo su base a la luz, tienen la potencialidad de poder operar por medio de ondas electromagnéticas a distancia.
La creación del transistor y su aplicación en el desarrollo de las tecnologías fue determinante para que eventos como el primer viaje espacial, la construcción de satélites, la televisión a color y la masificación de la radio, las telecomunicaciones, computadoras y el internet fueran posibles. Y la razón principal es porque llegaron a miniaturizar los componentes electrónicos inmersos en los dispositivos, ahora serían necesarios estructuras mucho menos grandes para cumplir la misma función, imagina, sin los transistores un celular ocuparía el espacio de una oficina.
Hoy son utilizados fundamentalmente en la construcción de compuertas lógicas, circuitos electrónicos conformados internamente por transistores, capaces de realizar diferentes operaciones lógicas como; multiplicar, sumar, negar, afirmar, incluir o excluir, funciones necesarias en los procesadores y chips integrados que se encuentran en todos los equipos con electrónica interna.
Por:
Samuel Perozo
Profesional de Investigación de Electrónica de Comunicaciones de la Fundación Cendit.
