Tema 2. Dispositivos en Corte y Saturación.
Trucos de Supervivencia.
Versión: 10/mar/02.

1.— Conmutación ideal
  Uno de los conceptos básicos que deben (deberían) extraerse del tema II se refiere a la acción de conmutación de los transistores, bien sean bipolares (BJT) o de efecto campo (MOSFET). La conmutación se puede describir de una forma sencilla como la posibilidad de un dispositivo de saltar o cambiar entre dos posiciones o dos estados distintos (que podemos llamar Alto/Bajo, On/Off, Marcha/Paro, 1/0, etc.) de una forma más o menos rápida. En el caso de los transistores, ambos estados se identifican con las situaciones de Saturación y Corte.
  Para un transistor bipolar, la operación de conmutación es la siguiente: cuando la base está a unos 0,7 voltios por encima del emisor (y se suministra corriente suficiente a la base) el transistor conduce y entra en saturación. En esta situación, el transistor se comporta idealmente como un interruptor cerrado entre el colector y el emisor, como ilustra la figura 1.a. Cuando la base está a menos de 0,7 V por encima del emisor, el transistor no conduce y se comporta como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.


a) Transistor en Saturación.

b) Transistor en Corte.
Figura 1. Conmutación ideal de un transistor BJT.

  Los transistores MOSFET (transistores de efecto campo) difieren enormemente en su construcción y en su funcionamiento interno de los transistores bipolares, pero su acción de conmutación es básicamente la misma. Idealmente, funcionan como interruptores abiertos o cerrados, dependiendo de su entrada.
  Cuando la tensión de puerta de un MOSFET de canal-n (NMOS) es más positiva que la de fuente, el MOSFET conduce (saturación) e, idealmente, se comporta como un conmutador cerrado entre el drenador y la fuente. Cuando la tensión puerta-fuente es cero, el MOSFET no conduce (corte) y se comporta idealmente como un interruptor abierto entre el drenador y la fuente (ver figura 2).


a) Transistor en Saturación.

b) Transistor en Corte.
Figura 2. Conmutación ideal de un transistor MOSFET de canal-n.

  Los MOSFET de canal-p (PMOS) funcionan con polaridades de tensión opuestas, tal como muestra la figura 3.


a) Transistor en Saturación.

b) Transistor en Corte.
Figura 3. Conmutación ideal de un transistor MOSFET de canal-p.


 J.L.Balenzategui, basado en: T.L.Floyd, Fundamentos de Sistemas Digitales.