transistor de unión bipolar

Un transistor de unión bipolar ( BJT ) es un tipo de transistor que utiliza tanto electrones como huecos de electrones como portadores de carga . En cambio, un transistor unipolar, como un transistor de efecto de campo (FET), utiliza solo un tipo de portador de carga. Un transistor bipolar permite que una pequeña corriente inyectada en uno de sus terminales controle una corriente mucho mayor entre los otros dos terminales, lo que hace que el dispositivo sea capaz de amplificar o conmutar señales .

Los transistores bipolares de unión (BJT) utilizan dos uniones p-n entre dos tipos de semiconductores , de tipo n y de tipo p, que son regiones en un monocristal . Estas uniones se pueden crear de diversas maneras, como modificando el dopaje del material semiconductor durante su crecimiento, depositando gránulos metálicos para formar uniones de aleación o mediante métodos como la difusión de sustancias dopantes de tipo n y p en el cristal. La superior predictibilidad y el rendimiento de los transistores de unión desplazaron rápidamente al transistor de contacto puntual original . Los transistores de difusión, junto con otros componentes, forman parte de circuitos integrados para funciones analógicas y digitales. Se pueden fabricar cientos de transistores bipolares de unión en un solo circuito a un coste muy bajo.

Los circuitos integrados de transistores bipolares fueron los principales componentes activos de una generación de ordenadores centrales y minicomputadoras , pero actualmente los sistemas informáticos utilizan circuitos integrados de semiconductores de óxido metálico complementario ( CMOS ) basados ​​en transistores de efecto de campo (FET). Los transistores bipolares todavía se utilizan para la amplificación de señales, la conmutación y en circuitos integrados de señal mixta que emplean BiCMOS . Existen tipos especializados para interruptores de alta tensión y alta corriente, o para amplificadores de radiofrecuencia (RF).

El transistor bipolar de contacto puntual fue inventado en diciembre de 1947 ^{[ 1 ]} en los Laboratorios Bell Telephone por John Bardeen y Walter Brattain bajo la dirección de William Shockley . La versión de unión conocida como transistor de unión bipolar (BJT), inventada por Shockley en 1948, ^{[ 2 ]} fue durante tres décadas el dispositivo preferido en el diseño de circuitos discretos e integrados .

Los transistores bipolares (BJT) existen en tipos PNP y NPN, según el tipo de dopaje de sus tres regiones terminales principales. Un transistor NPN consta de dos uniones semiconductoras que comparten una región delgada dopada con tipo p, mientras que un transistor PNP consta de dos uniones semiconductoras que comparten una región delgada dopada con tipo n. El tipo n se refiere al dopaje con impurezas (como fósforo o arsénico ) que proporcionan electrones móviles, mientras que el tipo p se refiere al dopaje con impurezas (como boro ) que proporcionan huecos que aceptan fácilmente electrones.

El flujo de carga en un BJT se debe a la difusión de portadores de carga (electrones y huecos) a través de una unión entre dos regiones con diferente concentración de portadores de carga. Las regiones de un BJT se denominan emisor , base y colector . ^{[ a ]} Un transistor discreto tiene tres terminales para la conexión a estas regiones. Normalmente, la región del emisor está fuertemente dopada en comparación con las otras dos capas, y el colector está ligeramente dopado (normalmente diez veces más ligero ^{[ 21 ]} ) que la base. Por diseño, la mayor parte de la corriente del colector del BJT se debe al flujo de portadores de carga inyectados desde un emisor fuertemente dopado hacia la base, donde son portadores minoritarios (electrones en NPN, huecos en PNP) que se difunden hacia el colector, por lo que los BJT se clasifican como dispositivos de portadores minoritarios .

En condiciones de funcionamiento típicas, la unión base-emisor está polarizada en directa , lo que significa que el lado dopado con tipo p de la unión tiene un potencial más positivo que el lado dopado con tipo n, y la unión base-colector está polarizada en inversa . Cuando se aplica una polarización directa a la unión base-emisor, se altera el equilibrio entre los portadores generados térmicamente y el campo eléctrico repulsivo de la región de agotamiento del emisor . Esto permite que los portadores excitados térmicamente (electrones en NPN, huecos en PNP) se inyecten desde el emisor hacia la región de la base. Estos portadores crean una corriente de difusión a través de la base desde la región de alta concentración cerca del emisor hacia la región de baja concentración cerca del colector.

Para minimizar la fracción de portadores que se recombinan antes de alcanzar la unión colector-base, la región de la base del transistor debe ser lo suficientemente delgada como para que los portadores puedan difundirse a través de ella en un tiempo mucho menor que la vida útil de los portadores minoritarios del semiconductor. Una base ligeramente dopada garantiza bajas tasas de recombinación. En particular, el espesor de la base debe ser mucho menor que la longitud de difusión de los portadores. La unión colector-base está polarizada inversamente, por lo que la inyección de portadores desde el colector a la base es insignificante; sin embargo, los portadores que se inyectan en la base desde el emisor y se difunden hasta alcanzar la región de agotamiento colector-base son arrastrados hacia el colector por el campo eléctrico en dicha región. La base compartida delgada y el dopaje asimétrico colector-emisor son lo que diferencia a un transistor bipolar de dos diodos separados conectados en serie.

Los transistores bipolares (BJT) constan de tres regiones semiconductoras con dopaje diferente: la región emisora , la región base y la región colectora . Estas regiones son, respectivamente, de tipo p , tipo n y tipo p en un transistor PNP, y de tipo n , tipo p y tipo n en un transistor NPN. Cada región semiconductora está conectada a un terminal, debidamente etiquetado como emisor (E), base (B) y colector (C).

La base se ubica físicamente entre el emisor y el colector y está hecha de un material ligeramente dopado y de alta resistividad. El colector rodea la región del emisor, lo que hace prácticamente imposible que los electrones inyectados en la región de la base escapen sin ser recolectados, lo que resulta en un valor de α muy cercano a la unidad y, por lo tanto, le otorga al transistor un valor de β elevado. Una vista en sección transversal de un transistor bipolar de unión (BJT) indica que la unión colector-base tiene un área mucho mayor que la unión emisor-base.

El transistor de unión bipolar, a diferencia de otros transistores, generalmente no es un dispositivo simétrico. Esto significa que al intercambiar el colector y el emisor, el transistor abandona el modo activo directo y comienza a operar en modo inverso. Dado que la estructura interna del transistor suele estar optimizada para el funcionamiento en modo directo, al intercambiar el colector y el emisor, los valores de α y β en operación inversa son mucho menores que en operación directa; a menudo, el α del modo inverso es inferior a 0,5. La falta de simetría se debe principalmente a las proporciones de dopaje del emisor y el colector. El emisor está fuertemente dopado, mientras que el colector está ligeramente dopado, lo que permite aplicar una gran tensión de polarización inversa antes de que se produzca la ruptura de la unión colector-base. La unión colector-base está polarizada inversamente en funcionamiento normal. La razón por la que el emisor está fuertemente dopado es para aumentar la eficiencia de inyección del emisor: la relación entre los portadores inyectados por el emisor y los inyectados por la base. Para una alta ganancia de corriente, la mayoría de los portadores inyectados en la unión emisor-base deben provenir del emisor.

Los transistores bipolares "laterales" de bajo rendimiento que a veces se utilizan en circuitos integrados bipolares y MOS a veces se diseñan de forma simétrica, es decir, sin diferencia entre el funcionamiento en sentido directo e inverso.

Pequeñas variaciones en la tensión aplicada entre los terminales base-emisor provocan cambios significativos en la corriente entre el emisor y el colector . Este efecto puede utilizarse para amplificar la tensión o la corriente de entrada. Los transistores bipolares (BJT) pueden considerarse fuentes de corriente controladas por tensión , pero, debido a su baja impedancia en la base, se caracterizan más simplemente como fuentes de corriente controladas por corriente o amplificadores de corriente.

Los primeros transistores se fabricaban con germanio , pero la mayoría de los transistores bipolares modernos se fabrican con silicio . Una minoría significativa también se fabrica ahora con arseniuro de galio , especialmente para aplicaciones de muy alta velocidad (véase HBT, más abajo).

El transistor bipolar de heterounión (HBT) es una mejora del BJT que puede manejar señales de frecuencias muy altas, de hasta varios cientos de GHz . Es común en circuitos ultrarrápidos modernos, principalmente en sistemas de RF. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

Dos transistores HBT de uso común son el silicio-germanio y el arseniuro de galio y aluminio, aunque se puede utilizar una amplia variedad de semiconductores para la estructura HBT. Las estructuras HBT generalmente se cultivan mediante técnicas de epitaxia como MOCVD y MBE .

Los transistores bipolares tienen cuatro regiones distintas de operación, definidas por las polarizaciones de la unión BJT: ^{[ 28 ] [ 29 ]}

Activa hacia adelante (o simplemente activa )

La unión base-emisor está polarizada en directa y la unión base-colector en inversa. La mayoría de los transistores bipolares están diseñados para ofrecer la mayor ganancia de corriente en configuración de emisor común, βF _, en modo activo directo. En este caso, la corriente colector-emisor es aproximadamente proporcional a la corriente de base, pero mucho mayor para pequeñas variaciones de la corriente de base.

Reversamente activa (o inversamente activa o invertida )

Al invertir las condiciones de polarización de la región activa directa, un transistor bipolar pasa al modo activo inverso. En este modo, las regiones emisor y colector intercambian sus funciones. Dado que la mayoría de los transistores bipolares están diseñados para maximizar la ganancia de corriente en el modo activo directo, la βF _en el modo inverso es varias veces menor (de 2 a 3 veces menor que la del transistor de germanio convencional). Este modo de transistor se utiliza con poca frecuencia, considerándose generalmente solo para condiciones de seguridad ante fallos y algunos tipos de lógica bipolar . La tensión de ruptura en polarización inversa a la base puede ser un orden de magnitud menor en esta región.

Saturación

Con ambas uniones polarizadas directamente, un transistor bipolar (BJT) se encuentra en modo de saturación y facilita la conducción de alta corriente desde el emisor al colector (o en sentido contrario en el caso de un transistor NPN, con portadores de carga negativa fluyendo del emisor al colector). Este modo corresponde a un estado lógico de "encendido" o a un interruptor cerrado.

Cierre

En el estado de corte, se presentan condiciones de polarización opuestas a la saturación (ambas uniones polarizadas inversamente). La corriente es muy baja, lo que corresponde a un estado lógico de "apagado" o a un interruptor abierto.

Características de entrada

Características de salida

Características de entrada y salida de un amplificador con transistor de silicio de base común.

Si bien estas regiones están bien definidas para voltajes aplicados suficientemente grandes, se superponen ligeramente para polarizaciones pequeñas (de menos de unos pocos cientos de milivoltios). Por ejemplo, en la configuración típica de emisor conectado a tierra de un transistor bipolar NPN utilizado como interruptor de polarización descendente en lógica digital, el estado de "apagado" nunca implica una unión polarizada inversamente porque el voltaje de base nunca cae por debajo de tierra; sin embargo, la polarización directa es lo suficientemente cercana a cero como para que prácticamente no circule corriente, por lo que este extremo de la región activa directa puede considerarse la región de corte.

Transistores de modo activo en circuitos

El diagrama muestra una representación esquemática de un transistor NPN conectado a dos fuentes de voltaje. (La misma descripción se aplica a un transistor PNP con direcciones de flujo de corriente y voltaje aplicado invertidas). Este voltaje aplicado provoca que la unión p-n inferior se polarice directamente, permitiendo un flujo de electrones desde el emisor hacia la base. En modo activo, el campo eléctrico existente entre la base y el colector (causado por V _CE ) hará que la mayoría de estos electrones crucen la unión p-n superior hacia el colector para formar la corriente del colector I _C . El resto de los electrones se recombinan con los huecos, los portadores mayoritarios en la base, creando una corriente a través de la conexión de la base para formar la corriente de la base, I _B . Como se muestra en el diagrama, la corriente del emisor, I _E , es la corriente total del transistor, que es la suma de las otras corrientes de los terminales, (es decir, I _E  = I _B + I _C ).   

En el diagrama, las flechas que representan la corriente apuntan en la dirección de la corriente convencional  ; el flujo de electrones es en la dirección opuesta a las flechas porque los electrones transportan carga eléctrica negativa . En modo activo, la relación entre la corriente del colector y la corriente de la base se denomina ganancia de corriente continua . Esta ganancia suele ser de 100 o más, pero los diseños de circuitos robustos no dependen del valor exacto (por ejemplo, véase el amplificador operacional ). El valor de esta ganancia para señales de CC se denomina${\displaystyle h_{\text{FE}}}$y el valor de esta ganancia para señales pequeñas se denomina${\displaystyle h_{\text{fe}}}$Es decir, cuando se produce un pequeño cambio en las corrientes y ha transcurrido el tiempo suficiente para que la nueva condición alcance un estado estacionario.${\displaystyle h_{\text{fe}}}$es la relación entre el cambio en la corriente del colector y el cambio en la corriente de la base. El símbolo${\displaystyle \beta }$se utiliza para ambos${\displaystyle h_{\text{FE}}}$y${\displaystyle h_{\text{fe}}}$[ ^{22 ] : 62–66​}

La corriente del emisor está relacionada con${\displaystyle V_{\text{BE}}}$exponencialmente. A temperatura ambiente , un aumento en${\displaystyle V_{\text{BE}}}$Un incremento de aproximadamente 60  mV aumenta la corriente del emisor en un factor de 10. Dado que la corriente de base es aproximadamente proporcional a las corrientes del colector y del emisor, varían de la misma manera.

Los transistores bipolares (BJT) pueden considerarse como dos diodos (uniones p-n) que comparten una región común por la que pueden moverse los portadores minoritarios. Un BJT PNP funciona como dos diodos que comparten una región de cátodo de tipo N, y un BJT NPN como dos diodos que comparten una región de ánodo de tipo P. Conectar dos diodos con cables no forma un BJT, ya que los portadores minoritarios no pueden pasar de una unión p-n a la otra a través del cable.

Ambos tipos de transistores bipolares (BJT) funcionan permitiendo que una pequeña corriente de entrada a la base controle una salida amplificada desde el colector. Como resultado, el BJT actúa como un buen interruptor controlado por su entrada de base. El BJT también funciona como un buen amplificador, ya que puede multiplicar una señal de entrada débil hasta aproximadamente 100 veces su intensidad original. Las redes de BJT se utilizan para construir amplificadores potentes con diversas aplicaciones.

En la siguiente discusión, nos centraremos en el transistor bipolar NPN. En lo que se denomina modo activo, la tensión base-emisor${\displaystyle V_{\text{BE}}}$y voltaje colector-base${\displaystyle V_{\text{CB}}}$son positivos, polarizando directamente la unión emisor-base y polarizando inversamente la unión colector-base. En este modo, los electrones se inyectan desde la región emisora ​​de tipo n polarizada directamente hacia la base de tipo p, donde se difunden como portadores minoritarios hacia el colector de tipo n polarizado inversamente y son arrastrados por el campo eléctrico en la unión colector-base polarizada inversamente.

Para una ilustración de la polarización directa e inversa, consulte los diodos semiconductores .

Modelos de señales grandes

En 1954, Jewell James Ebers y John L. Moll introdujeron su modelo matemático de corrientes de transistores: ^{[ 30 ]}

Modelo de Ebers-Moll

Las corrientes de emisor y colector de CC en modo activo se modelan adecuadamente mediante una aproximación al modelo de Ebers-Moll:

${\displaystyle {\begin{aligned}I_{\text{E}}&=I_{\text{ES}}\left(e^{\frac {V_{\text{BE}}}{V_{\text{T}}}}-1\right)\\I_{\text{C}}&=\alpha _{\text{F}}I_{\text{E}}\\I_{\text{B}}&=\left(1-\alpha _{\text{F}}\right)I_{\text{E}}\end{aligned}}}$

La corriente interna básica se produce principalmente por difusión (véase la ley de Fick ) y

${\displaystyle J_{n\,({\text{base}})}={\frac {1}{W}}qD_{n}n_{bo}e^{\frac {V_{\text{EB}}}{V_{\text{T}}}}}$

dónde

• ${\displaystyle V_{\text{T}}}$es el voltaje térmico${\displaystyle kT/q}$(aproximadamente 26  mV a 300  K ≈ temperatura ambiente).
• ${\displaystyle I_{\text{E}}}$es la corriente del emisor
• ${\displaystyle I_{\text{C}}}$es la corriente del colector
• ${\displaystyle \alpha _{\text{F}}}$es la ganancia de corriente de cortocircuito directa de base común (0,98 a 0,998)
• ${\displaystyle I_{\text{ES}}}$es la corriente de saturación inversa del diodo base-emisor (del orden de 10 ⁻¹⁵ a 10 ⁻¹² amperios)
• ${\displaystyle V_{\text{BE}}}$es el voltaje base-emisor
• ${\displaystyle D_{n}}$es la constante de difusión para los electrones en la base de tipo p
• W es el ancho de la base

El${\displaystyle \alpha }$y adelante${\displaystyle \beta }$Los parámetros son los descritos anteriormente. Una reversa${\displaystyle \beta }$A veces se incluye en el modelo.

A continuación se presentan las ecuaciones de Ebers - Moll sin aproximaciones que se utilizan para describir las tres corrientes en cualquier región de operación. Estas ecuaciones se basan en el modelo de transporte para un transistor de unión bipolar. ^{[ 32 ]}

${\displaystyle {\begin{aligned}i_{\text{C}}&=I_{\text{S}}\left[\left(e^{\frac {V_{\text{BE}}}{V_{\text{T}}}}-e^{\frac {V_{\text{BC}}}{V_{\text{T}}}}\right)-{\frac {1}{\beta _{\text{R}}}}\left(e^{\frac {V_{\text{BC}}}{V_{\text{T}}}}-1\right)\right]\\i_{\text{B}}&=I_{\text{S}}\left[{\frac {1}{\beta _{\text{F}}}}\left(e^{\frac {V_{\text{BE}}}{V_{\text{T}}}}-1\right)+{\frac {1}{\beta _{\text{R}}}}\left(e^{\frac {V_{\text{BC}}}{V_{\text{T}}}}-1\right)\right]\\i_{\text{E}}&=I_{\text{S}}\left[\left(e^{\frac {V_{\text{BE}}}{V_{\text{T}}}}-e^{\frac {V_{\text{BC}}}{V_{\text{T}}}}\right)+{\frac {1}{\beta _{\text{F}}}}\left(e^{\frac {V_{\text{BE}}}{V_{\text{T}}}}-1\right)\right]\end{aligned}}}$

dónde

• ${\displaystyle i_{\text{C}}}$es la corriente del colector
• ${\displaystyle i_{\text{B}}}$es la corriente base
• ${\displaystyle i_{\text{E}}}$es la corriente del emisor
• ${\displaystyle \beta _{\text{F}}}$es la ganancia de corriente de emisor común directo (20 a 500)
• ${\displaystyle \beta _{\text{R}}}$es la ganancia de corriente de emisor común inverso (0 a 20)
• ${\displaystyle I_{\text{S}}}$es la corriente de saturación inversa (del orden de 10 ⁻¹⁵ a 10 ⁻¹² amperios)
• ${\displaystyle V_{\text{T}}}$es el voltaje térmico (aproximadamente 26  mV a 300 K ≈ temperatura ambiente).
• ${\displaystyle V_{\text{BE}}}$es el voltaje base-emisor
• ${\displaystyle V_{\text{BC}}}$es el voltaje base-colector

Modulación del ancho de base

A medida que aumenta la tensión colector-base (${\displaystyle V_{\text{CB}}=V_{\text{CE}}-V_{\text{BE}}}$A medida que varía la tensión entre el colector y la base, la región de agotamiento colector-base también varía de tamaño. Por ejemplo, un aumento en la tensión colector-base provoca una mayor polarización inversa en la unión colector-base, lo que incrementa el ancho de la región de agotamiento colector-base y disminuye el ancho de la base. Esta variación en el ancho de la base se conoce a menudo como el efecto Early, en honor a su descubridor, James M. Early .

La reducción del ancho de la base tiene dos consecuencias:

• Existe una menor probabilidad de recombinación dentro de la región base "más pequeña".
• El gradiente de carga aumenta a través de la base y, en consecuencia, aumenta la corriente de portadores minoritarios inyectados a través de la unión emisor-emisor.

Ambos factores aumentan la corriente del colector o de "salida" del transistor en respuesta a un aumento en la tensión colector-base.

Perforación

Cuando la tensión base-colector alcanza un valor determinado (que varía según el dispositivo), el límite de la región de agotamiento base-colector coincide con el límite de la región de agotamiento base-emisor. En este estado, el transistor prácticamente no tiene base. Por lo tanto, el dispositivo pierde toda ganancia.

Modelo de control de carga de Gummel-Poon

El modelo de Gummel-Poon ^{[ 33 ]} es un modelo detallado de dinámica de transistores bipolares controlados por carga, que ha sido adoptado y desarrollado por otros para explicar la dinámica de transistores con mayor detalle que los modelos basados ​​en terminales típicos. ^{[ 34 ]} Este modelo también incluye la dependencia del transistor${\displaystyle \beta }$-valores sobre los niveles de corriente continua en el transistor, que se suponen independientes de la corriente en el modelo de Ebers-Moll. ^{[ 35 ]}

Modelos de señales pequeñas

Modelo híbrido-pi

El modelo híbrido-pi es un modelo de circuito popular que se utiliza para analizar el comportamiento de pequeña señal y de CA de transistores bipolares de unión y de efecto de campo . A veces también se le denomina modelo de Giacoletto, ya que fue introducido por L.J. Giacoletto en 1969. El modelo puede ser bastante preciso para circuitos de baja frecuencia y se puede adaptar fácilmente a circuitos de alta frecuencia añadiendo las capacitancias interelectródicas adecuadas y otros elementos parásitos.

modelo de parámetros h

Otro modelo comúnmente utilizado para analizar circuitos BJT es el modelo de parámetros h , también conocido como modelo híbrido equivalente, estrechamente relacionado con el modelo híbrido-pi y el modelo de dos puertos de parámetros y , pero que utiliza la corriente de entrada y la tensión de salida como variables independientes, en lugar de las tensiones de entrada y salida. Esta red de dos puertos es particularmente adecuada para los BJT, ya que facilita el análisis del comportamiento del circuito y puede utilizarse para desarrollar modelos más precisos. Como se muestra, el término x en el modelo representa un terminal BJT diferente según la topología utilizada. Para el modo de emisor común, los distintos símbolos toman los siguientes valores específicos:

• Terminal 1, base
• Terminal 2, colector
• Terminal 3 (común), emisor; dando x a e
• i _i , corriente base ( i _b )
• i _o , corriente del colector ( i _c )
• V _en , voltaje base-emisor ( V _BE )
• V _o , voltaje colector-emisor ( V _CE )

y los parámetros h vienen dados por:

• h _ix = h _ie para la configuración de emisor común, la impedancia de entrada del transistor (correspondiente a la resistencia de base r _pi ).
• h _rx = h _re , una relación de transferencia inversa , representa la dependencia de la curva I _B – V _{BE del transistor (entrada) con respecto al valor de} V _CE (salida) . Suele ser muy pequeña y a menudo se desprecia (se supone que es cero) en CC.
• h _fx = h _fe , la ganancia de corriente "directa" del transistor, a veces escrita h ₂₁ . Este parámetro, con "fe" minúscula para indicar ganancia de señal pequeña (CA), o más a menudo con letras mayúsculas para "FE" (especificado como h _FE ) para indicar la ganancia de corriente "grande" o CC ( β _DC o a menudo simplemente β ), es uno de los parámetros principales en las hojas de datos, y puede darse para una corriente y tensión de colector típicas o graficarse como una función de la corriente del colector. Véase más abajo.
• h _ox = 1/ h _oe , la impedancia de salida del transistor. El parámetro h _oe generalmente corresponde a la admitancia de salida del transistor bipolar y debe invertirse para convertirlo en una impedancia.

Como se muestra, los parámetros h tienen subíndices en minúscula, lo que indica condiciones o análisis de CA. Para condiciones de CC, se especifican en mayúscula. Para la topología CE, se suele utilizar un modelo aproximado de parámetros h que simplifica aún más el análisis del circuito. Para ello, se omiten los parámetros h _oe y h _re (es decir, se establecen en infinito y cero, respectivamente). El modelo de parámetros h mostrado es adecuado para análisis de baja frecuencia y pequeña señal. Para análisis de alta frecuencia, deben añadirse las capacitancias entre electrodos, que son importantes a altas frecuencias.

Etimología de h _FE

La h se refiere a que es un parámetro h, un conjunto de parámetros nombrados por su origen en un modelo de circuito equivalente híbrido ( ver más arriba). Como con todos los parámetros h, la elección de minúsculas o mayúsculas para las letras que siguen a la "h" es significativa; las minúsculas indican parámetros de "señal pequeña", es decir, la pendiente de la relación particular; las mayúsculas implican valores de "señal grande" o CC , la relación de los voltajes o corrientes. En el caso del h _FE , muy utilizado :

• F es de F de amplificación de corriente directa, también llamada ganancia de corriente.
• E se refiere al transistor que opera en una configuración de emisor común ( CE).

Así pues, _hFE (o hCO) se refiere a la corriente total del colector (en CC) dividida por la corriente de base, y es adimensional. Es un parámetro que varía ligeramente con la corriente del colector, pero suele aproximarse como una constante; normalmente se especifica para una corriente y tensión típicas del colector, o se representa gráficamente en función de la corriente del colector.

Si no se hubieran usado letras mayúsculas en el subíndice, es decir, si se escribiera h _fe, el parámetro indicaría la ganancia de corriente de señal pequeña ( CA ), es decir, la pendiente del gráfico de corriente del colector frente a corriente de base en un punto dado, que a menudo está cerca del valor hFE a menos que la frecuencia de prueba sea alta.

^{Por convención, la dirección de la} corriente en los diagramas se muestra como la dirección en la que se movería una carga positiva. Esto se denomina corriente convencional . Sin embargo, en realidad, la corriente en los conductores metálicos se debe al flujo de electrones. Dado que los electrones tienen carga ^{negativa , se mueven en la dirección opuesta a la} corriente convencional. Por otro lado, dentro de un transistor bipolar, las corrientes pueden estar compuestas tanto por huecos con carga positiva como por electrones con carga negativa. En este artículo, las flechas de corriente se muestran en la dirección convencional, pero las etiquetas para el movimiento de huecos y electrones muestran su dirección real dentro del transistor.

El BJT sigue siendo un dispositivo que destaca en algunas aplicaciones, como el diseño de circuitos discretos, debido a la amplia selección de tipos de BJT disponibles y a su alta transconductancia y resistencia de salida en comparación con los MOSFET .

El transistor BJT es también la opción preferida para circuitos analógicos exigentes, especialmente para aplicaciones de muy alta frecuencia , como los circuitos de radiofrecuencia para sistemas inalámbricos.

• Polarización de transistores bipolares
• Trama de Gummel
• Transistor bipolar de puerta aislada
• Transistor de emisores múltiples

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