¿Cuáles son las principales diferencias entre transistores NPN y PNP?
Los transistores son el componente más utilizado en los dispositivos electrónicos. Los transistores se dividen principalmente en dos subtipos, es decir, transistores de unión bipolar (BJT) y transistores de efecto de campo (FET). Los BJT se pueden dividir en dos tipos según su construcción, conocidos como transistores NPN y PNP.
Antes de entrar en las diferencias entre NPN y PNP, explicaremos los conceptos básicos del transistor.
Un transistor BJT está formado por la combinación de capas alternas de material semiconductor tipo P y N. Hay dos combinaciones posibles. Es si un material tipo N se intercala entre dos materiales tipo P para formar un transistor PNP o si un material tipo P se intercala entre dos materiales tipo N para formar un transistor NPN.
Aquí están los pines del transistor BC-547 NPN y BC-557 PNP respectivamente.
Bueno saber: El nombre de Transistor se deriva de la combinación de dos palabras, es decir, Transferencia y Resistencia = Transistor. En otras palabras, un transistor transfiere la resistencia de un extremo al otro. En resumen, un transistor tiene una alta resistencia en la sección de entrada y una baja resistencia en la sección de salida.
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Transistor NPN
Un Transistor NPN Está formado por la combinación de dos materiales Tipo N y un material Tipo P. donde el material tipo P se intercala entre estos dos tipo N. La región P central es la capa más delgada de todas y también se conoce como Base. Una de las regiones N, que es la capa más gruesa de todas, pero está ligeramente dopada, se llama colector, mientras que la otra región N es comparativamente más delgada pero está fuertemente dopada en comparación con el colector y se llama emisor.
Los tres terminales Colector, Base y Emisor se elevan cada uno de material tipo N, P y N respectivamente. El colector y el emisor tienen electrones como portadores de carga mayoritarios, mientras que la base tiene agujeros y tiene portadores de carga mayoritarios. Por el contrario, el colector y emisor tiene huecos como portadores de carga minoritarios mientras que la base tiene electrones como portadores de carga minoritarios.
La base es una fina capa tipo P que tiene la mayoría de agujeros. La aplicación de un voltaje positivo con respecto al emisor empujará los electrones a la base (región p). Como es delgado y ligeramente dopado, los electrones se combinan con huecos, lo que resulta en una penetración en la región de agotamiento que hace que los electrones fluyan desde el terminal colector al terminal emisor.
Por lo tanto, en el transistor NPN, la aplicación de un pulso positivo en la base provoca una corriente que va en la dirección del colector al emisor. Mientras que la corriente es directamente proporcional a la corriente base.
El símbolo del transistor NPN también se utiliza para identificar la dirección de la corriente. La pequeña punta de flecha que apunta hacia afuera del emisor muestra la dirección actual que sale del emisor.
La mayoría de los portadores de carga en el colector y emisor son los electrones y son responsables del flujo de corriente. Por lo tanto, el portador de carga mayoritario en el transistor NPN son los electrones, mientras que el portador minoritario son los huecos.
El transistor NPN se enciende aplicando un voltaje positivo en el terminal de la base mientras que se apaga aplicando un voltaje bajo de 0v en el terminal de la base.
Dado que la mayoría de los portadores de carga son electrones y son rápidos, el tiempo de recuperación del transistor NPN es rápido. Esto lleva a que la NPN tenga un tiempo de encendido y apagado muy pequeño, por lo que ofrece una velocidad de conmutación muy alta.
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Transistor PNP
El Transistor PNP Está formado por la combinación de 2 capas Tipo P y 1 capa Tipo N. La delgada capa N está intercalada entre dos gruesas capas P. La capa N intermedia se llama base, mientras que las otras dos capas se llaman colector y emisor.
El colector y el emisor tienen agujeros como portadores de carga mayoritarios, mientras que la base tiene electrones como portadores de carga mayoritarios. Los portadores de carga minoritarios en el colector y emisor son electrones mientras que en la base son huecos.
La aplicación de un voltaje negativo a la base con respecto al emisor empujará agujeros hacia la región de la base. Como la base tiene electrones como portadores mayoritarios, los huecos se combinarán con los electrones y harán que penetren en la región de agotamiento. En consecuencia, la corriente del emisor comenzará a fluir hacia el colector. Esta corriente se debe a la presencia de agujeros mayoritarios en los portadores de carga.
El transistor PNP se enciende cuando se aplica un voltaje negativo a la región base y se apaga cuando se aplica un voltaje positivo. Dado que la mayoría de los portadores de carga son huecos, el tiempo de recuperación del transistor PNP es comparativamente alto. Por tanto, el transistor PNP tiene una velocidad de conmutación baja.
El símbolo del transistor PNP es diferente del NPN. Muestra una punta de flecha apuntando hacia adentro que muestra la dirección de la corriente que fluye dentro del emisor hacia el terminal del colector.
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Diferencia clave entre transistores NPN y PNP
La siguiente tabla comparativa muestra algunas de las diferencias clave entre un transistor PNP y NPN.
| Transistor NPN | Transistor PNP |
| Está hecho de una combinación de dos capas N y una capa P. | Se compone de dos capas P y una capa N. |
| Se forma intercalando una capa P entre capas N. | Se forma intercalando una capa N entre capas P. |
| El emisor y el colector están conectados con N regiones. | El emisor y el colector están conectados con regiones P. |
| El terminal base está conectado con la región P. | El terminal base está conectado con la región N. |
| Los portadores de carga mayoritarios son los electrones. | La mayoría de los portadores de carga son agujeros. |
| Los portadores de carga minoritarios son agujeros. | Los portadores de carga minoritarios son los electrones. |
| Comienza la conducción una vez que los electrones ingresan a la región base. | Comienza la conducción una vez que los agujeros ingresan a la región de la base. |
| Se enciende aplicando un voltaje de base positivo. | Se enciende aplicando un voltaje base bajo. |
| Se apaga aplicando un voltaje base bajo. | Se apaga aplicando un voltaje de base positivo. |
| La corriente fluye desde el colector hacia el emisor. | La corriente fluye del emisor al colector. |
| La corriente de base entra a la base a través del emisor. | La corriente de base va del emisor a la base. |
| En el símbolo NPN, la flecha del emisor apunta hacia afuera. | En el símbolo PNP, la flecha del emisor apunta hacia adentro. |
| Tiene un tiempo de conmutación pequeño, por lo que tiene una velocidad de conmutación alta. | Tiene un tiempo de conmutación elevado, por lo que tiene una velocidad de conmutación baja. |
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Propiedades y características de PNP y NPN Transistores
Las siguientes propiedades diferentes diferencian los transistores PNP y NPN que tienen diferentes características y aplicaciones.
Construcción
El transistor NPN se fabrica intercalando una capa P entre dos capas N.
El transistor PNP se fabrica intercalando una capa N entre dos capas P.
Símbolo
El símbolo de NPN se indica con una punta de flecha en el emisor apuntando hacia afuera. Mientras que en el transistor PNP la punta de la flecha apunta hacia adentro.
Flujo actual
En el transistor NPN, la dirección del flujo de corriente es del colector hacia el emisor, mientras que en el transistor PNP, la corriente se dirige desde el emisor hacia el colector. La dirección actual también está indicada por su símbolo.
Traspuesta
El transistor NPN se enciende cuando se aplica un voltaje positivo de alto voltaje al terminal de la base, mientras que el transistor PNP se enciende cuando se aplica un voltaje negativo o bajo de 0v al terminal de la base.
Velocidad de conmutación
El transistor NPN se enciende y apaga instantáneamente. Por lo tanto, el transistor NPN tiene una mayor velocidad de conmutación en comparación con el transistor PNP.
Portadores de carga mayoritaria
El flujo de corriente en un transistor depende del portador de carga mayoritario. Por lo tanto, la mayoría de los portadores de carga en NPN son electrones, mientras que en el transistor PNP son agujeros.
Corriente base
La corriente de base en un transistor NPN fluye hacia la región de la base, mientras que en un transistor PNP la corriente de base sale de la región de la base.
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