SISTENA OBD1; 0BD2

El sistema OBD I

comenzó a funcionar en California, para los modelos del año1988. Los standards federales del OBD I fueron requeridos hasta 1994 y monitoreabanlos siguientes sistemas:

􀀹 Medición del combustible
􀀹 Recirculación de gases de combustión ( EGR )

􀀹 Emisiones adicionales, relacionadas a componentes eléctricos.

A los vehículos se les exigió que una lámpara indicadora de malfuncionamiento(MIL. CHEK ENGINE – SERVICE ENGINE SOON – SES - O CON LA FIGURA DE UNMOTOR.) Se encendiera para alertar al conductor sobre cualquier falla detectada;y a los códigos de diagnostico de fallas también se les requirió almacenarinformación identificando las áreas especificas con fallas.

Los sistemas OBD I NO detectan MUCHOS PROBLEMAS relacionados con la emisión de gases, como fallas en el convertidor catalítico o fallas en la combustión(Fallas del encendido)Para cuando se detecte que un componente realmente falla y la MIL se ilumine, elvehículo pudo haber estado produciendo emisiones excesivas por algún tiempo.

Además La MIL pudo NO haberse encendido, ya que algunos sistemas no estaban diseñado para detectar ciertas fallas.

SISTEMA OBD II Después de la enmienda de 1990 sobre Aire Puro, la CARB desarrollo pautas para el OBD II, que tuvieron efecto a partir de 1996. A continuación se detalla la lista de equerimientos trazada para el OBD I1:1. Se encenderá la lámpara indicadora de mal función ( MIL ) si las emisiones HC, CO o NOx exceden ciertos limites; normalmente 1.5 veces el nivel permitido por elProcedimiento de la prueba Federal.

El uso de una computadora abordo con funciones para monitorear las condiciones de los componentes electrónicos y para encender la luz del MIL si los componentes fallan o si los niveles de emisión exceden los limites permitidos.

3.Especificaciones standards para un Conector de Diagnostico ( DLC ),incluyendo la localización del mismo y permitiendo el acceso con scanners genéricos.

4. Implementaron de normas para la industria sobre emisiones relacionadas con Códigos de Diagnostico( DTC ), con definiciones standards.

5. Estandarización de sistemas eléctricos, términos de componentes y acrónimos.

6. Información sobre servicio, diagnostico, mantenimiento y reparación,disponible para toda persona comprometida con la reparación y el servicio alautomotor.

COMPARACIONES DE OBD1; OBD2.

*OBD I : Los monitoreos han sidodiseñados para detectar fallaseléctricas en el sistema y en suscomponentes.NOTA: NO monitorea sueficiencia* La luz del MIL se apagara si elproblema de emisiones se corrigepor si solo.

*OBD II: Monitorea LA EFICIENCIAde los sistemas de emisión y de sus componentes, como así también las fallas eléctricas; y almacena información (DATA) para su uso posterior.

- La MIL se mantiene encendido hasta que hayan pasado 3 ciclos de conducción consecutivos, sin que el problema reincida.

-La memoria es despejada luego de 40 arranques en frío. Si se trata del monitoreo de combustible se necesitan 80 arranques en frío.

MONITOREOS REQUERIDOS:(California 1988, Federal 1994)

- Sensor de oxigeno

-Sistema EGR

- Sistema de combustible

ECM OBD II: MONITOREOSREQUERIDOS (Federal 1996)

* Eficiencia del catalizador

* Perdida de chispa (Misfire)

* Control de combustible

* Respuesta del sensor de oxigeno

* Calefactor del sensor de oxigeno

* Detallado de los sensores y actuadores

* Emisiones evaporativas

* Sistema de aire secundario ( si esta equipado )

* EGR

TERMINOLOGÍAl:

El aumento de estrictas reglas sobre la emisión de gases a requerido de un creciente numero de sofisticados sistemas electrónicos para controlarla.

En los sistemas OBDI cada fabricante usó su propia terminología para describir estos sistemas, lo cual llegaba a confundir a cualquier persona involucrada en el servicio automotor.

Este problema pudo ser eliminado estableciendo un listado de términos, abreviaciones y acrónimos standards.

En 1991, la Sociedad de Ingenieros Automotrices ( SAE ) publicó dicho listado paratérminos, definiciones, abreviaciones y acrónismos de sistemas de diagnostico eléctricos / electrónicos.

I.a publicación resultante, J1930, se refiere a lo siguiente: Manuales de reparación, servicio y diagnostico. Boletines y actualizaciones, Manuales de entrenamiento.

Base de datos de reparaciones.

Clasificación de emisiones del motor.

Aplicaciones de certificados de emisión.

También publicado en el J1930 se encuentran las normas para la identificación de sistemas corrientes y en desarrollo.

La terminología históricamente aceptable para cientos de componentes y sistemas,también se halla enlistada junto a las normas de la SAE.SCANNER PARA EL SISTEMA OBD II

Ese documento (J1930) abarca también las especificaciones necesarias que debe poseer todo scanner para OBD II.

Los fabricantes de herramientas pueden agregar habilidades adicionales pero a discreción.

Sistema OBD II

LOS REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA UN OBD II SCAN TOOL SON:

􀀹 Determinación automática de la interface de comunicación usada.

􀀹 Determinación automática y exhibición de la disponibilidad de información sobreinspección y mantenimiento.

􀀹 Exhibición de códigos de diagnostico relacionados con la emisión, datos en curso,congelado de datos e información de los sensores de oxigeno.

􀀹 Borrado de los DTC, del congelado de datos y del estado de las pruebas de diacnostico.

SELECTOR DE LUCES

Luces diurnas (DRL)

Luces 24 horas, Seguridad vial
La iniciativa ciudadana de encender siempre las luces de cruce en España (Luces 24 horas) tiene sus defensores.

véanse los beneficios

y sus detractores. Estos últimos afirman que aumenta el consumo de combustible, cosa que es cierta. Todo elemento eléctrico es consumidor de combustible en mayor o menor medida, según la naturaleza del mismo. Por ejemplo, la luneta térmica trasera aumenta el consumo más que la radio-CD.
Las luces de cruce también consumen energía, pero se trata de una cantidad muy pequeña, entre un 0,5% y 3%, que traducido a cifras, si nuestro vehículo gasta normalmente 7 litros a los 100 Km, encendiendo siempre las luces hablamos de un consumo de 7,21 litros a los 100 Km (+3%). Con 20.000 Km anuales, gastaríamos 42 litros más que si circulamos siempre de día con los faros apagados.

Sin embargo, se puede contribuir a la seguridad vial y bajar el gasto de combustible, utilizando bombillas especiales o sistemas adaptados a este uso: los DRL. Con estas bombillas, disminuye el consumo de electricidad por que son más eficientes, se ven muy bien de día y en conducción nocturna, cumplen a la perfección su cometido. Veremos dos soluciones diferentes que ofrece el mercado, una de serie y otra que adquirimos como accesorio.
También vamos a tratar el tema del deslumbramiento y otras “pegas”, otros motivos por los cuales hay gente que discrepa de esta campaña.

Antes de nada, ¿qué significa DRL?
Es un acrónimo inglés de “Daytime Running Lamp”. Se refiere a luces especiales que facilitan la visibilidad del vehículo en condiciones de luz diurna o a sistemas que encienden las luces al arrancar automáticamente. En Canadá el sistema DRL es obligatorio en los modelos de nueva fabricación desde 1989, y en los paises nórdicos, las luces se encienden automáticamente de fábrica.
Es cierto que estos dos países tienen unas condiciones visuales muy peculiares por su ubicación en el globo, pero por otro lado, tenemos a Colombia, bastante lejos del Círculo Polar Ártico, que obliga a circular con las luces encendidas. En un país como el nuestro, hasta el propio Pere Navarro es escéptico con su utilidad por nuestras horas de Sol, pero también es cierto que no nos ponemos el cinturón sólo cuando estamos a punto de sufrir un accidente. Es un sistema preventivo más de seguridad activa, como los frenos ABS o el control de estabilidad.
Según la fundación FITSA (Fundación Instituto Tecnológico para la Seguridad y el Medio Ambiente del Automóvil), en España estaríamos hablando de salvar 300 vidas y 10.000 millones de euros. El coste en combustible, bombillas, etc… es inferior al coste social y económico derivado de los accidentes relacionados con una mala percepción de los vehículos.

DRL de Audi
Algunos modelos del fabricante alemán disponen del sistema de luces diurnas, asociado al sistema de luces de Xenón. En la siguiente imagen vemos cómo es el mando selector:
El coche está equipado con luces automáticas, es decir, cuando entramos en un túnel o la iluminación ambiental es baja (anocheciendo o amaneciendo), un sensor detecta la circunstancia y ordena el encendido de las luces de cruce al coche. El conductor no tiene que hacer nada más. Si está activado el modo DRL, como en la foto, en condiciones normales, estarán encendidas las luces especiales, que tienen un consumo muy bajo y sirven para identificar el vehículo de día a la perfección.

La luz diurna está ubicada en un reflector en forma de trébol y compuesta de cinco diodos luminosos blancos; la cantidad de energía que esta luz requiere es mínima y apenas mensurable. Cada diodo genera sólo un vatio, mientras que la luz de cruce convencional puede llegar a generar hasta 300 vatios. Con un color blanco que imita la luz del día, estas luces no han sido pensadas para la iluminación de la calzada; más bien se trata de hacer que el resto de los conductores vean nuestro vehículo con más facilidad.
Lo suyo es tener las luces en modo “Auto” y el DRL activado. Así, en cualquier condición meteológica, a cualquier hora, siempre seremos vistos, y cuando necesitemos más las luces para ver, las tendremos, pero ahorrando combustible. Por si queda alguna duda, las luces especiales DRL son mucho más efectivas que las luces de posición, que para circular no facilitan casi nada el ser vistos y su utilización se restringe a estacionamientos en vías poco iluminadas, pero para circulación, su uso está prohibido a menos que acompañen a las luces de cruce.

SISTEMA DE ENCENDIDO

Sistemas de encendido
Comparación de los sistemas de encendido.Encendido convencionalOfrece un buen funcionamiento para exigencias normales (capaz de generar hasta 20.000 chispas por minuto, es decir puede satisfacer las exigencias de un motor de 4 cilindros hasta 10.000 r.p.m. Para motores de 6 y 8 cilindros ya daría mas problemas). La ejecución técnica del ruptor, sometido a grandes cargas por la corriente eléctrica que pasa por el primario de la bobina, constituye un compromiso entre el comportamiento de conmutación a baja velocidad de rotación y el rebote de los contactos a alta velocidad. Derivaciones debidas a la condensación de agua, suciedad, residuos de combustión, etc. disminuyen la tensión disponible en medida muy considerable.
Encendido con ayuda electrónica Existe una mayor tensión disponible en las bujías, especialmente en los altos regímenes del motor. Utilizando un ruptor de reducido rebote de contactos, puede conseguirse que este sistema trabaje sin perturbaciones hasta 24.000 chispas por minuto. El ruptor no esta sometido a grandes cargas de corriente eléctrica por lo que su duración es mucho mayor lo que disminuye el mantenimiento y las averías de este tipo de encendido. Se suprime el condensador.

Encendido electrónico sin contactos

Estos modelos satisfacen exigencias aun mayores. El ruptor se sustituye por un generador de impulsos ("inductivo" o de "efecto Hall") que están exentos de mantenimiento. El numero de chispas es de 30.000. Como consecuencia de la menor impedancia de las bobinas utilizadas, la subida de la alta tensión es mas rápida y, en consecuencia, la tensión de encendido es menos sensibles a las derivaciones eléctricas.

Encendido electrónico integral

Al quedar suprimidos los dispositivos mecánicos de los sistemas de corrección de avance del encendido por la aplicación de componentes electrónicos, se obtiene mayor precisión en las curvas de avance, que pueden adaptarse cualquiera que sea su ley, cumpliendo perfectamente con la normativa de anticontaminación. El mantenimiento de estos sistemas de encendido es prácticamente nulo.

Encendido electrónico para inyección de gasolina

En los actuales sistemas de inyección electrónica de gasolina se combinan con un encendido electrónico integral aprovechando muchos de los sensores que les son comunes y la propia unidad de control (UCE) para gobernar ambos sistemas. Dentro de estos sistemas de encendido podemos encontrar los que siguen usando el distribuidor y los que lo suprimen por completo (encendido electrónico estático DIS).

Encendido por descarga de condensador.

Este sistema que se aplica a motores que funcionan a un alto nº de revoluciones por su elevada tensión en las bujías. La subida rápida en extremo de la tensión de encendido hace a la instalación insensible a derivaciones eléctricas. Sin embargo la chispa de encendido es de muy corta duración.
El circuito de encendido ¿que es?.El circuito de encendido utilizado en los motores de gasolina, es el encargado de hacer saltar una chispa eléctrica en el interior de los cilindros, para provocar la combustión de la mezcla aire-gasolina en el momento oportuno. La encargada de generar una alta tensión para provocar la chispa eléctrica es "la bobina". La bobina es un transformador que convierte la tensión de batería 12 V. en una alta tensión del orden de 12.000 a 15.000. Una vez generada esta alta tensión necesitamos un elemento que la distribuya a cada uno de los cilindros en el momento oportuno, teniendo en cuenta que los motores policilindricos trabajan en un ciclo de funcionamiento con un orden de explosiones determinado para cada cilindro (ejemplo: motor de 4 cilindros orden de encendido: 1-3-4-2). El elemento que se encarga de distribuir la alta tensión es el "distribuidor o delco". La alta tensión para provocar la chispa eléctrica en el interior de cada uno de los cilindros necesita de un elemento que es "la bujía", hay tantas bujías como numero de cilindros tiene el motor.

La bobina.

De la bobina poco hay que decir ya que es un elemento que da pocos problemas y en caso de que falle se cambia por otra (no tiene reparación). La bobina de encendido no es mas que un transformador electrico que transforma la tensión de bateria en un impulso de alta tensión que hace saltar la chispa entre los electrodos de la bujía.La bobina esta compuesta por un núcleo de hierro en forma de barra, constituido por laminas de chapa magnética, sobre el cual esta enrrollado el bobinado secundario, formado por gran cantidad de espiras de hilo fino de cobre (entre 15.000 y 30.000) debidamente aisladas entre sí y el núcleo. Encima de este arrollamiento va enrrollado el bobinado primario, formado por algunos centenares de espiras de hilo grueso, aisladas entre sí y del secundario. La relación entre el numero de espiras de ambos arrollamiento (primario y secundario) esta comprendida entre 60 y 150.

El distribuidorEl distribuidor también llamado delco a evolucionado a la vez que lo hacían los sistemas de encendido llegando a desaparecer actualmente en los últimos sistemas de encendido. En los sistemas de encendido por ruptor, es el elemento mas complejo y que mas funciones cumple, por que ademas de distribuir la alta tensión como su propio nombre indica, controla el corte de corriente del primario de la bobina por medio del ruptor generandose así la alta tensión. También cumple la misión de adelantar o retrasar el punto de encendido en los cilindros por medio de un "regulador centrifugo" que actúa en función del nº de revoluciones del motor y un "regulador de vació" que actúa combinado con el regulador centrifugo según sea la carga del motor (según este mas o menos pisado el pedal del acelerador).
Encendido con ayuda electrónicaEl encendido covencional por ruptor se beneficia de la aplicación de la electrónica en el mundo del automóvil, salvando así los inconvenientes del encendido por ruptor que son: la aparición de fallos de encendido a altas revoluciones del motor así como el desgaste prematuro de los contactos del ruptor, lo que obliga a pasar el vehículo por el taller cada pocos km. A este tipo de encendido se le llama: "encendido con ayuda electrónica" (figura derecha), el ruptor ya no es el encargado de cortar la corriente eléctrica de la bobina, de ello se encarga un transistor (T). El ruptor solo tiene funciones de mando por lo que ya no obliga a pasar el vehículo por el taller tan frecuentemente, se elimina el condensador, ya no es necesario y los fallos a altas revoluciones mejora hasta cierto punto ya que llega un momento en que los contactos del ruptor rebotan provocando los consabidos fallos de encendido.

Encendido electrónico sin contactosUna evolución importante del distribuidor o delco vino provocada por la sustitución del "ruptor", elemento mecánico, por un "generador de impulsos" que es un elemento electrónico. Con este tipo de distribuidores se consiguió un sistema de encendido denominado: "Encendido electrónico sin contactos" como se ve en el esquema de la figura inferior..
Encendido electrónico integralUna vez mas el distribuidor evoluciona a la vez que se perfecciona el sistema de encendido , esta vez desaparecen los elementos de corrección del avance del punto de encendido ("regulador centrifugo" y "regulador de vació") y también el generador de impulsos, a los que se sustituye por componentes electrónicos. El distribuidor en este tipo de encendido se limita a distribuir, como su propio nombre indica, la alta tensión procedente de la bobina a cada una de las bujías.

SISTEMA DE ENCENDIDO TIPO DIS.
El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado: sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías. Ademas la utilización del sistema DIS tiene las siguientes ventajas:
- Tiene un gran control sobre la generación de la chispa ya que hay mas tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el numero de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla.- Las interferencias eléctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.- Existe un margen mayor para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisión.
Una evolución en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la bujía (se eliminan los cables de alta tensión). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o también conocido como encendido estático integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.

TRANSISTORES DE POTENCIA Y CASCADA

Estructura interna, configuración de patillas, gananciade corriente.


El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia de corriente.
Está compuesto internamente por dos transistores bipolares que se conectan es cascada. Ver la figura.

El transistor T1:

Entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2.
La ecuación de ganancia de un transistor típico es: IE= β x IB (Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base).
Entonces analizando el gráfico:- Ecuación del primer transistor es: IE1 = β1 x IB1 (1),- Ecuación del segundo transistor es: IE2 = β2 x IB2 (2)
Observando el gráfico, la corriente de emisor del transistor (T1) es la misma que la corriente de base del transistor T2. Entonces IE1 = IB2 (3)




El transistor común con la identificación de las patillas



Transistor Darlington con la identificación de laspatillas y su estructura interna
Entonces utilizando la ecuación (2) y la ecuación (3) se obtiene:IE2 = β2 x IB2 = β2 x IE1
Reemplazando en la ecuación anterior el valor de IE1 (ver ecuación (1) ) se obtiene la ecuación final de ganancia del transistor Darlington.
IE2 = β2 x β1 x IB1
Como se puede deducir, este amplificador tiene una ganancia mucho mayor que la de un transistor corriente, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores. ( la ganancias se multiplican).
Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 (β = 100) conectados como un transistor Darlington y se utilizara la fórmula anterior, la ganancia sería, en teoría: β2 x β1 = 100 x 100 = 10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la ganancia es menor.
Se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas.
Muy importante:La caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2 (0.7 voltios).

El transistor de potencia

El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
Existen tres tipos de transistores de potencia:
bipolar.
unipolar o FET (Transistor de Efecto de Campo).
IGBT.
Parámetros
MOS
Bipolar
Impedancia de entrada
Alta (1010 ohmios)
Media (104 ohmios)
Ganancia en corriente
Alta (107)
Media (10-100)
Resistencia ON (saturación)
Media / alta
Baja
Resistencia OFF (corte)
Alta
Alta
Voltaje aplicable
Alto (1000 V)
Alto (1200 V)
Máxima temperatura de operación
Alta (200ºC)
Media (150ºC)
Frecuencia de trabajo
Alta (100-500 Khz)
Baja (10-80 Khz)
Coste
Alto
Medio
El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS, más la capacidad de carga en corriente de los transistores bipolares:
Trabaja con tensión.
Tiempos de conmutación bajos.
Disipación mucho mayor (como los bipolares).
Nos interesa que el transistor se parezca, lo más posible, a un elemento ideal:
Pequeñas fugas.
Alta potencia.
Bajos tiempos de respuesta (ton , toff), para conseguir una alta frecuencia de funcionamiento.
Alta concentración de intensidad por unidad de superficie del semiconductor.
Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado ( VCE máxima elevada).
Que no se produzcan puntos calientes (grandes di/dt ).
Una limitación importante de todos los dispositivos de potencia y concretamente de los transistores bipolares, es que el paso de bloqueo a conducción y viceversa no se hace instantáneamente, sino que siempre hay un retardo (ton , toff). Las causas fundamentales de estos retardos son las capacidades asociadas a las uniones colector - base y base - emisor y los tiempos de difusión y recombinación de los portadores.

Principios básicos de funcionamiento.

La diferencia entre un transistor bipolar y un transistor unipolar o FET es el modo de actuación sobre el terminal de control. En el transistor bipolar hay que inyectar una corriente de base para regular la corriente de colector, mientras que en el FET el control se hace mediante la aplicación de una tensión entre puerta y fuente. Esta diferencia vienen determinada por la estructura interna de ambos dispositivos, que son substancialmente distintas.
Es una característica común, sin embargo, el hecho de que la potencia que consume el terminal de control (base o puerta) es siempre más pequeña que la potencia manejada en los otros dos terminales.
En resumen, destacamos tres cosas fundamentales:
En un transistor bipolar IB controla la magnitud de IC.
En un FET, la tensión VGS controla la corriente ID.
En ambos casos, con una potencia pequeña puede controlarse otra bastante mayor.

Transistor

El Transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los enseres domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadores, reproductores de audio y vídeo, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, celulares, etc.
El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos. Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante mecánica cuántica.
De manera simplificada, la corriente que circula por el "colector" es función amplificada de la que se inyecta en el "emisor", pero el transistor sólo gradúa la corriente que circula a través de sí mismo, si desde una fuente de corriente continua se alimenta la "base" para que circule la carga por el "colector", según el tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificación logrado entre corriente de base y corriente de colector, se denomina Beta del transistor. Otros parámetros a tener en cuenta y que son particulares de cada tipo de transistor son: Tensiones de ruptura de Colector Emisor, de Base Emisor, de Colector Base, Potencia Máxima, disipación de calor, frecuencia de trabajo, y varias tablas donde se grafican los distintos parámetros tales como corriente de base, tensión Colector Emisor, tensión Base Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de esquemas básicos para utilización analógica de los transistores son emisor común, colector común y base común.
Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET, CMOS, VMOS, etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el terminal de "base" para modular la corriente de emisor o colector, sino la tensión presente en el terminal de puerta o reja de control y gradúa la conductancia del canal entre los terminales de Fuente y Drenador. De este modo, la corriente de salida en la carga conectada al Drenador (D) será función amplificada de la Tensión presente entre la Puerta (Gate) y Fuente (Source). Su funcionamiento es análogo al del triodo, con la salvedad que en el triodo los equivalentes a Puerta, Drenador y Fuente son Reja, Placa y Cátodo.
Los transistores de efecto de campo, son los que han permitido la integración a gran escala que disfrutamos hoy en día, para tener una idea aproximada pueden fabricarse varios miles de transistores interconectados por centímetro cuadrado y en varias capas super.

Tipos de transistor

Transistor de punta de contacto.

Primer transistor que obtuvo ganancia, inventado en 1947 por J. Bardeen y W. Brattain. Consta de una base de germanio sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente de emisor es capaz de modular la resistencia que se "ve" en el colector, de ahí el nombre de "transfer resistor". Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. Hoy día ha desaparecido.

Transistor de unión bipolar

BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de Galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.
La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o "huecos" (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).
La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas.
El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión gaseosa, epitelial, etc.) y del comportamiento cuántico de la unión.

Fototransistor, sensible a la radiación electromagnética, en frecuencias cercanas a la de la luz.
Transistor de unión unipolar.
Transistor de efecto de campo, FET, que controla la corriente en función de una tensión; tienen alta impedancia de entrada.
Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una unión PN.
Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.
Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde MOS significa Metal-Óxido-Semiconductor, en este caso la compuerta es metálica y está separada del canal semiconductor por una capa de óxido.

Transistores y electrónica de potencia

Con el desarrollo tecnológico y evolución de la electrónica, la capacidad de los dispositivos semiconductores para soportar cada vez mayores niveles de tensión y corriente ha permitido su uso en aplicaciones de potencia. Es así como actualmente los transistores son empleados en conversores estáticos de potencia, controles para motores y llaves de alta potencia (principalmente inversores), aunque su principal uso está basado en la amplificación de corriente dentro de un circuito cerrado.

El transistor frente a la válvula termoiónica

Antes de la aparición del transistor los ingenieros utilizaban elementos activos llamados válvulas termoiónicas. Las válvulas tienen características eléctricas similares a la de los transistores de efecto de campo (FET): la corriente que los atraviesa depende de la tensión en el borne de comando, llamado rejilla. Las razones por las que el transistor reemplazó a la válvula termoiónica son varias:
Las válvulas termoiónicas necesitan tensiones muy altas, del orden de las centenas de voltios, tensiones que son letales para el ser humano.
Las válvulas consumen mucha energía, lo que las vuelve particularmente poco útiles para el uso con baterías.
Probablemente, uno de los problemas más importantes es el peso. El chasis necesario para alojar las válvulas, los transformadores requeridos para suministrar la alta tensión, todo ello sumaba un peso importante, que iba desde algunos kilos a algunas decenas de kilos.
El tiempo medio entre fallas de las válvulas termoiónicas es muy corto comparado al del transistor, sobre todo a causa del calor generado.
Ademas las valvulas termoiónicas tardan mucho para poder ser utilizadas. Las vávulas necesitan estar calientes para funcionar.
Como ejemplo de todos estos inconvenientes se puede citar a la primera computadora digital, llamada ENIAC. Era un equipo que pesaba más de treinta toneladas y consumía 200 kilovatios, suficientes para alimentar una pequeña ciudad. Tenía alrededor de 18.000 válvulas, de las cuales algunas se quemaban cada día, necesitando una logística y una organización importantes.
Cuando el transistor bipolar fue inventado en 1947, fue considerado una revolución. Pequeño, rápido, fiable, poco costoso, sobrio en sus necesidades de energía, reemplazó progresivamente a la válvula termoiónica durante la década de 1950, pero no del todo. En efecto, durante los años 60, algunos fabricantes siguieron utilizando válvulas termoiónicas en equipos de radio de gama alta, como Collins y Drake; luego el transistor desplazó a la válvula de los transmisores pero no del todo de los amplificadores de radiofrecuencia. Otros fabricantes, de equipo de audio esta vez, como Fender, siguieron utilizando válvulas termoiónicas en amplificadores de audio para guitarras. Las razones de la supervivencia de las válvulas termoiónicas son varias:
El transistor no tiene las características de linearidad a alta potencia de la válvula termoiónica, por lo que no pudo reemplazarla en los amplificadores de transmisión de radio profesionales y de radioaficionados.
Los armónicos introducidos por la no-linealidad de las válvulas resultan agradables al oído humano (véase psicoacústica, por lo que son preferidos por los audiófilos
El transistor es muy sensible a los efectos electromagnéticos de las explosiones nucleares, por lo que se siguieron utilizando válvulas termoiónicas en algunos sistemas de control-comando de cazas de fabricación soviética