Transistores en placas base

Que tienes que saber sobre el transistor para reparar placas base?

Para reparar placas base, es útil tener un conocimiento básico sobre transistores, ya que se encuentran presentes por todos los circuitos que conforman la misma y desempeñan un papel importante en el funcionamiento. Aquí hay algunas cosas que debes saber sobre los transistores.

¿Qué es un transistor? Un transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que controla el flujo de corriente en un circuito. Se utiliza para amplificar señales, conmutar corriente o realizar funciones lógicas.

1. Conmutación de corriente:
   • BJT (Transistor de Unión Bipolar): En un BJT, cuando se aplica una corriente pequeña a la base, se controla el flujo de corriente entre el emisor y el colector. Esto se utiliza para conmutar corriente-tensión en los circuitos electrónicos.
   • FET (Transistor de Efecto de Campo): En un FET, el flujo de corriente entre el drenador y la fuente se controla mediante el campo eléctrico creado por el voltaje aplicado a la compuerta. También se utiliza para conmutar corriente-tensión y, en algunos casos, puede ser más eficiente que los BJT.
2. Funciones Lógicas:
   • Puertas Lógicas: Los transistores se utilizan para construir puertas lógicas, los bloques fundamentales de los circuitos digitales. Por ejemplo, una puerta AND se puede construir utilizando transistores para que la salida sea alta (1) solo cuando ambas entradas son altas (1). De manera similar, se pueden construir otras puertas lógicas como OR, NOT, etc.
   • Memoria RAM: La memoria RAM (Random Access Memory) utiliza transistores para almacenar y acceder a la información de manera rápida. Cada bit de información se almacena en un capacitor asociado a un transistor, y la presencia o ausencia de carga en el capacitor representa el estado lógico 1 o 0.

Es importante destacar que todos los circuitos integrados, como los microchips y procesadores en las placas base, están formados por transistores y otros componentes electrónicos. Los transistores son los bloques fundamentales que permiten funciones lógicas, almacenamiento de datos y otras operaciones esenciales. En el contexto de la reparación de placas base, comprender la presencia y función de los transistores en los circuitos integrados es crucial para diagnosticar y abordar problemas específicos.

Tipos de transistores: Los transistores más comunes son los transistores de unión bipolar (BJT) y los transistores de efecto de campo (FET). Los BJT se dividen en transistores NPN y PNP, mientras que los FET se clasifican en transistores de efecto de campo de unión (JFET) y transistores de efecto de campo de compuerta aislada (MOSFET).

Configuraciones basicas: Los transistores se pueden conectar en diferentes configuraciones para cumplir diferentes funciones. Las configuraciones más comunes son el emisor común, la base común y el colector común para los BJT, y la fuente común, la compuerta común y el drenador común para los FET.

Funcionamiento del transistor: El transistor tiene tres terminales: emisor, base y colector (en el caso de los BJT) o fuente, compuerta y drenaje (en el caso de los FET). El flujo de corriente entre el emisor y el colector (o la fuente y el drenador) está controlado por la corriente o voltaje aplicado a la base (o la compuerta).

NPN Transistor:

• Funcionamiento como Conmutador:
  • Cuando se aplica un voltaje positivo a la base en relación con el emisor, se forma una corriente de base.
  • Esta corriente de base permite que los portadores de carga (electrones) fluyan desde el emisor hacia el colector.
  • El transistor está «encendido» y permite el flujo de corriente desde el emisor hasta el colector.

PNP Transistor:

• Funcionamiento como Conmutador:
  • Al contrario del NPN, se aplica un voltaje negativo a la base en relación con el emisor.
  • Esto permite que fluya la corriente de base, y los portadores de carga (huecos) se desplazan desde el emisor hacia el colector.
  • El transistor está «encendido» y permite el flujo de corriente desde el colector hasta el emisor.

Transistor de Canal N (MOSFET):

• Funcionamiento como Conmutador:
  • La compuerta se carga negativamente en relación con la fuente.
  • Esto crea un campo eléctrico que controla el flujo de electrones desde el canal (entre la fuente y el drenador).
  • Con la compuerta cargada negativamente, los electrones fluyen y el transistor está «encendido», permitiendo el paso de la corriente.

Transistor de Canal P (MOSFET):

• Funcionamiento como Conmutador:
  • Similar al Canal N, pero aquí la compuerta se carga positivamente en relación con la fuente.
  • Esto controla el flujo de huecos (portadores de carga positiva).
  • Cuando la compuerta está cargada positivamente, el transistor está «encendido», permitiendo el paso de la corriente desde el drenador hacia la fuente.

Verificación de transistores: Para verificar un transistor, puede utilizar un multímetro en el modo de medición de diodos. En un transistor NPN, la medición entre la base y el emisor debe mostrar una caída de voltaje de aproximadamente 0,6-0,7 voltios, mientras que la medición entre la base y el colector debe mostrar una caída de voltaje mayor. En un transistor PNP, las medidas son inversas.

Verificación de transistores FET

• Para verificar un transistor MOSFET utilizando un multímetro en escala de resistencia, el MOSFET de canal N, coloca las puntas del multímetro entre la fuente y el drenador; deberías obtener una resistencia elevada, indicando que el MOSFET está apagado. Luego, aplica un voltaje positivo en la compuerta en relación con la fuente; la resistencia debería disminuir, señalando la activación del MOSFET. En el caso de un MOSFET de canal P, la secuencia es inversa: una resistencia alta inicial, seguida por la aplicación de un voltaje negativo en la compuerta en relación con la fuente para activar el MOSFET.

• Para verificar un transistor MOSFET con un multímetro en la escala de diodo, primero, ubica las puntas del multímetro en las terminales del MOSFET correspondientes, como fuente y drenador. Inicialmente, deberías obtener una lectura alta, indicando que el MOSFET está en estado apagado. Luego, procede a aplicar un voltaje desde la compuerta hacia la fuente. Observarás que la lectura disminuirá, lo que señala que el MOSFET de canal N está activado. En el caso de un MOSFET de canal P, la secuencia es inversa, con una resistencia inicial alta y una disminución de la lectura al aplicar un voltaje negativo en la compuerta en relación con la fuente. Estas son mediciones con un multímetro que brindan una evaluación rápida de la operatividad del MOSFET.

Reemplazo de transistores: Cuando identifica un transistor defectuoso, es posible proceder al reemplazo con uno nuevo o reciclado del mismo tipo y especificaciones. Asegurarse de que el nuevo transistor posea la configuración y polaridad correctas es crucial. En el contexto de la reparación de placas base, la sustitución de MOSFETs y BJT (Transistores de Unión Bipolar) no suele ser un problema significativo, ya que la mayoría de las placas comparten componentes similares, aunque de diversas marcas. La clave está en garantizar la correspondencia en términos de tipo de encapsulado y polaridad al seleccionar el reemplazo, lo cual facilita el proceso y asegura la compatibilidad con la placa base específica en reparación.