Si eres nuevo en la electrónica o simplemente estás aprendiendo, puede ser difícil entender algunas de las partes básicas de un circuito. Dos componentes esenciales pero diferentes son los transistores y las resistencias. Puede ser fácil confundirlos, pero en este artículo te explicaremos las diferencias clave entre ambas y su papel en el mundo de la electrónica. Descubre todo lo que necesitas saber sobre los transistores y las resistencias a continuación.
¿Conoces la diferencia entre un transistor y una resistencia? Si no, ¡no te preocupes! No estás solo. En este artículo, discutiremos en detalle las diferencias entre transistores y resistencias. Responderemos preguntas comunes sobre estos componentes y brindaremos consejos para elegir el adecuado para sus necesidades. Entonces, ya sea que esté comenzando en la electrónica o sea un profesional experimentado, ¡siga leyendo para obtener más información!
¿Qué es un transistor?
Un transistor es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se puede usar para amplificar o cambiar señales electrónicas. El término transistor fue acuñado en los laboratorios Bell por tres inventores.
El primer transistor práctico fue inventado en 1947 por William Shockley, uno de los inventores. Los transistores están hechos de materiales como el germanio y el silicio. Actualmente se encuentran en casi todos los tipos de equipos electrónicos, incluidos radios, computadoras y teléfonos celulares. [1]
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Los transistores vienen en dos tipos principales: transistores de unión bipolar (BJT) y transistores de efecto de campo (FET).
Transistores BJT
Los transistores BJT tienen tres terminales: la base, el colector y el emisor. La mayoría de los transistores BJT son NPN, lo que significa que la corriente fluye del colector al emisor cuando se aplica un voltaje a la base. Los transistores PNP funcionan de manera opuesta; la corriente fluye del emisor al colector cuando se aplica un voltaje a la base. [2], [3]
Transistores FET
Los FET están hechos de tres regiones: fuente, drenaje y compuerta. El flujo de corriente entre la fuente y el drenaje está controlado por el voltaje aplicado a la puerta.
Hay dos tipos de FET: canal n y canal p.
Un FET de canal n tiene un canal compuesto de electrones, mientras que un FET de canal p tiene un canal compuesto de agujeros.
Cómo funcionan los transistores
Un transistor siempre tiene tres terminales: la base, el colector y el emisor. La base es el terminal de control, y el colector y el emisor son los terminales de salida. La unión colector-base tiene polarización inversa y la unión emisor-base tiene polarización directa.
El funcionamiento de un transistor se puede explicar mediante un sistema de tres capas. Dos de las capas están dopadas con el mismo conductor, mientras que la capa entre ellas está dopada con un tipo diferente de conductor. Cuando el transistor está apagado, no fluye corriente entre el colector y el emisor.
Sin embargo, cuando se aplica un voltaje a la terminal base, crea una corriente entre las terminales del colector y el emisor. Esta corriente se llama corriente de colector y es proporcional al voltaje aplicado a la terminal base. La corriente del colector se puede controlar cambiando el voltaje aplicado a la terminal base.
El transistor se puede utilizar como amplificador aplicando una pequeña señal al terminal base. Esto creará una señal más grande entre los terminales del colector y el emisor. El transistor también se puede usar como interruptor aplicando un voltaje lo suficientemente grande a la terminal base. Esto encenderá el transistor y permitirá que la corriente fluya entre los terminales del colector y el emisor. [5]
Aplicaciones de transistores
El transistor tiene muchas aplicaciones, que incluyen amplificación, acondicionamiento de señales y conmutación. Se utiliza como componente activo en circuitos electrónicos. Muchos circuitos integrados digitales y analógicos utilizan transistores.
Amplificación
Se puede usar un transistor como amplificador aplicando una pequeña señal al terminal base. Esto creará una señal más grande entre los terminales del colector y el emisor. El transistor se puede utilizar como amplificador lineal o como interruptor, según la configuración del circuito.
Traspuesta
Los transistores también se utilizan como interruptores. Una pequeña corriente o voltaje aplicado a la terminal base puede controlar una corriente mucho mayor que fluye entre las terminales del colector y el emisor. Esta propiedad se puede utilizar para encender y apagar dispositivos electrónicos, o para cambiar un elemento de circuito dentro o fuera de otro elemento de circuito. Los transistores se usan ampliamente como interruptores digitales porque se pueden encender o apagar muy rápidamente, lo que les permite operar a altas velocidades. [6]
¿Qué es una resistencia?
Una resistencia es un componente eléctrico que limita o regula el flujo de corriente en un circuito electrónico y crea resistencia. Las resistencias se pueden usar para crear divisores de voltaje, terminar líneas de transmisión y filtrar el ruido de las fuentes de alimentación. [7]
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La resistividad de un material depende de muchos factores, incluida la estructura atómica, las impurezas y la temperatura del material. ¡Una de las principales razones de esto son los electrones! Son las partículas en un átomo que llevan cargas eléctricas. Cuantos más electrones libres tiene un material, mejor conduce la electricidad. Los metales tienen muchos electrones libres porque su estructura atómica les permite perderlos fácilmente. Esta es la razón por la cual la mayoría de los metales son buenos conductores de electricidad. Por otro lado, los aisladores tienen muy pocos electrones libres porque su estructura atómica no les permite perderlos fácilmente.
Resistencias de película metálica Están hechos de metal depositado sobre un sustrato cerámico. Tienen una mejor resistencia que las resistencias de carbono y también son más estables.
Resistencias bobinadas Están hechos de un alambre enrollado alrededor de un núcleo de cerámica o metal. Tienen la resistencia más alta y a menudo se usan para aplicaciones que requieren alta potencia. [11], [14]
¿Cómo funcionan las resistencias?
Una resistencia es un componente pasivo de dos terminales que implementa resistencia eléctrica como elemento de circuito. En los circuitos electrónicos, las resistencias se utilizan para controlar el flujo de corriente, ajustar el nivel de voltaje y dividir los voltajes. El valor de una resistencia se mide en ohmios y se simboliza con la letra griega ω (omega).
Las resistencias pueden estar hechas de diferentes materiales, incluida la composición de carbono, la película de metal, el óxido de metal, el bobinado o los dispositivos de montaje en superficie. El tipo de resistencia más común hoy en día es la resistencia de composición de carbono.
Cuando se aplica un voltaje a través de una resistencia, una corriente fluirá a través de ella. Esta corriente es proporcional al voltaje aplicado a través de los terminales de la resistencia (ley de Ohm). La constante de proporcionalidad se llama resistencia R y se mide en ohmios (Ω). Por ejemplo, si un voltaje de V = 100 voltios se aplica a través de una resistencia con resistencia R=20 Ωentonces la corriente que fluye a través de la resistencia será I=V/R=100/20=0,005 amperios o “500 mA”.
La disipación de potencia de una resistencia se puede calcular utilizando la ley de Joule:
P = I²R = V²/R
donde P es la potencia disipada por la resistencia en vatios, I es la corriente que fluye a través de la resistencia en amperios y V es la caída de tensión en la resistencia en voltios.
Por>un voltaje de V = 100 voltios se aplica a través de una resistencia con resistencia R=20 Ωla potencia disipada por la resistencia será P=V²/R=(100)²/(20)=500 mW o “500 milivatios”.
Las resistencias se pueden usar para crear diferentes voltajes en un circuito usándolas en serie o en paralelo. Las resistencias en serie tendrán el efecto de sumar las resistencias. Por ejemplo, si tienes dos resistencias de 100 ohm en seriela resistencia total sería 200 ohmios. [8], [9], [10]
Aplicaciones de Resistencias
Tipos de resistencias
Hay muchos tipos diferentes de resistencias disponibles en el mercado, cada una con su propio conjunto único de capacidades. Pero se pueden generalizar en dos categorías: fijas y variables.
Resistencias fijas
Una resistencia fija es un tipo de resistencia cuyo valor de resistencia no se puede cambiar. El tipo de resistencia fija más utilizado es la resistencia de película de carbono, que se compone de una película de carbono depositada sobre un sustrato aislante. Las resistencias fijas se utilizan en circuitos donde el valor de resistencia deseado es conocido y constante.
Resistencias variables
Las resistencias variables, por otro lado, están diseñadas para cambiar sus valores de resistencia. El tipo más común de resistencia variable es el potenciómetro, que consta de un elemento resistivo y un limpiaparabrisas que puede moverse a lo largo del elemento para cambiar su resistencia. Las resistencias variables se utilizan en aplicaciones donde el circuito debe ser ajustable, como perillas de control de volumen y atenuadores de luz. [8]
Hay muchos tipos de resistencias variables, discutiremos tres de ellos.
Potenciómetro
Un potenciómetro es una resistencia de tres terminales cuya resistencia se puede ajustar moviendo el control deslizante a lo largo del elemento resistivo. La posición del control deslizante determina la resistencia entre los terminales. Los potenciómetros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como perillas de control de volumen y atenuadores de luz.
Los potenciómetros pueden ser lineales o logarítmicos. Los potenciómetros lineales tienen una relación lineal entre la resistencia y la posición del control deslizante, mientras que los potenciómetros giratorios tienen una relación logarítmica.
El primer tipo común de potenciómetro es el potenciómetro lineal, que tiene una relación lineal entre la posición del deslizador y la resistencia. Los potenciómetros lineales se utilizan en aplicaciones donde no se requiere un control preciso, como el control de volumen de audio.
El segundo tipo de potenciómetro es el potenciómetro giratorio, que tiene una relación logarítmica entre la resistencia y la posición del control deslizante. Los potenciómetros giratorios se utilizan en aplicaciones donde se requiere un control más suave, como el control de volumen de audio. Mientras que los dispositivos lineales se controlan con un control deslizante, los potenciómetros giratorios se controlan con una perilla.
El tercer tipo de potenciómetro. es el potenciometro digital, que es una resistencia variable que puede ser controlada por una señal digital. Los potenciómetros digitales realizan exactamente las mismas funciones que los dispositivos analógicos, pero tampoco pueden soportar voltajes más altos. [12], [13]
Reóstato
Un reóstato es una resistencia variable de dos terminales cuya resistencia se puede ajustar girando la perilla adjunta a la tercera terminal. Los reóstatos se utilizan normalmente para controlar la corriente en un circuito eléctrico, ya que tienen una potencia nominal alta.
También se utilizan como controladores de velocidad de ventiladores y atenuadores de iluminación. Los reóstatos suelen estar hechos de una película de carbono o metal depositada sobre un sustrato aislante. [15]
potenciómetro
Un trimpot, o potenciómetro de recorte, es un pequeño potenciómetro que se usa para ajustar la resistencia en un circuito. Los potenciómetros se utilizan a menudo para calibrar circuitos o para compensar la tolerancia de los componentes.
Los trimpots vienen en tres tipos diferentes: de una sola vuelta, de varias vueltas y deslizantes. Los potenciómetros de una sola vuelta tienen un eje que se puede girar solo una vez, mientras que los potenciómetros de varias vueltas tienen un eje que se puede girar varias veces. Los trimpots deslizantes tienen un control deslizante en lugar de un eje, lo que permite un ajuste más fino de la resistencia.
La mayoría de los potenciómetros son componentes de orificio pasante, lo que significa que están diseñados para montarse en una placa de circuito impreso (PCB). Pero también hay potenciómetros de montaje en superficie, que están diseñados para soldarse directamente a una placa de circuito impreso.
Los potenciómetros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como perillas de control de volumen y potenciómetros de ganancia. También se utilizan para calibrar circuitos o para compensar la tolerancia de los componentes. [16]
Diferencias entre transistores y resistencias
Cuando se trata de componentes eléctricos, los transistores y las resistencias son dos de los más importantes. Ambos tienen sus propias funciones distintas, y cada uno juega un papel vital en el funcionamiento de los dispositivos electrónicos. Pero, ¿cuál es exactamente la diferencia entre estos dos componentes? Miremos más de cerca.
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Lo primero a tener en cuenta es que Los transistores son dispositivos activos, mientras que las resistencias son dispositivos pasivos.. Esto significa que los transistores pueden amplificar señales, mientras que las resistencias no pueden.
Los resistores tienen una cantidad fija de resistencia.lo que significa que solo pueden disipar una cierta cantidad de energía. Los transistores, por otro lado, pueden variar su resistencia dependiendo de la corriente o voltaje que se les aplique.
Esta diferencia es lo que le da a los transistores sus propiedades amplificadoras. Al variar la cantidad de resistencia que ofrecen, los transistores pueden controlar el flujo de electricidad en un circuito.
Las resistencias, por otro lado, no pueden hacer esto. Simplemente proporcionan una oposición fija al flujo de corriente. [1], [2], [8], [9], [16]
Principio de funcionamiento
un transistor es un dispositivo semiconductor que puede amplificar o conmutar señales electrónicas y energía eléctrica. Está hecho de tres terminales llamados base, colector y emisor.
una resistencia, por otro lado, es un componente eléctrico que limita el flujo de corriente eléctrica en un circuito. Está hecho de dos terminales llamados extremos o conductores.
La diferencia crucial entre transistores y resistencias. es su principio de funcionamiento. Los transistores usan el flujo de electrones para amplificar o cambiar señales electrónicas, mientras que las resistencias usan la resistencia del conductor para controlar el voltaje y la corriente en un circuito. [1], [2], [8], [9]
Diferencias en el uso
Los transistores se utilizan normalmente para amplificar o conmutar señales electrónicas. Por otro lado, Las resistencias se utilizan para crear una caída de voltaje en un circuito o para controlar la cantidad de corriente que fluye a través de él.. [1], [2], [8], [9]
Preguntas más frecuentes
¿Puede una resistencia reemplazar un transistor o viceversa?
En la mayoría, las resistencias y los transistores no son intercambiables. Sirven para diferentes propósitos en un circuito. Los resistores resisten el flujo de corriente, mientras que los transistores pueden controlar el flujo de corriente.
En algunos casos, se pueden usar transistores en lugar de resistencias en el circuito integrado. La razón de esto es bastante simple: las resistencias pueden ocupar demasiado espacio, y para un IC necesitaría un dispositivo lo suficientemente grande como para proporcionar un valor de resistencia lo suficientemente grande.
Sin embargo, si necesita ayuda para decidir qué componente usar en su circuito, lo correcto sería investigar un poco en Internet o preguntarle a un experto.
¿Cuál es la diferencia entre un transistor, una resistencia y un capacitor?
Un transistor es un dispositivo semiconductor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas y energía eléctrica. Una resistencia es un componente eléctrico pasivo de 3 terminales que implementa resistencia eléctrica como elemento de circuito. Un condensador es un componente eléctrico pasivo de dos terminales que almacena energía potencial en un campo eléctrico.
La principal diferencia entre transistores y resistencias es que los transistores se pueden usar para controlar el flujo de electricidad en un circuito mientras que las resistencias no pueden. Los transistores están hechos de material semiconductor, mientras que las resistencias están hechas de alambre de metal o carbono.
¿Necesito usar siempre una resistencia y un transistor juntos?
No, no es necesario usarlos juntos todo el tiempo. Puede usar uno o ambos en su circuito, según la aplicación o el proyecto en el que esté trabajando.
Si necesita controlar o amplificar una señal eléctrica, necesitará usar un transistor. Si solo necesita resistir el flujo de electricidad, entonces una resistencia hará el trabajo bien.
Los transistores son más versátiles que las resistencias, por lo que ofrecen más posibilidades para circuitos avanzados. Sin embargo, también son más complicados de usar, por lo que es posible que no sean la mejor opción si recién está comenzando.
¿Un transistor tiene resistencia?
Sí, un transistor tiene resistencia. Sin embargo, la resistencia de un transistor puede controlarse por la cantidad de corriente que fluye a través de él. Esta es la razón por la que los transistores se utilizan como interruptores en los circuitos electrónicos.
Video útil: resistencias y transistores
Conclusión
Esa es una descripción general rápida de las diferencias entre resistencias y transistores. Las resistencias son dispositivos pasivos, lo que significa que en realidad solo pueden actuar como limitadores de corriente. Los transistores son dispositivos activos, lo que significa que tienen una fuente de alimentación interna y pueden usarse para amplificación o conmutación. A medida que comienza a aprender más sobre la electrónica, es importante comprender estas distinciones básicas para que pueda aplicarlas en sus proyectos. ¡Gracias por leer!
Referencias:
- https://www.techtarget.com/whatis/definition/transistor
- https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html
- https://www.rs-online.com/designspark/what-is-pnp-transistor-and-its-types
- https://www.rs-online.com/designspark/what-is-fet-a-detailed-guide-on-fet
- https://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/transistor/how-does-a-transistors-works-basics-tutorial.php
- https://www.vedantu.com/physics/uses-of-transistor
- https://eepower.com/resistor-guide/resistor-fundamentals/what-is-a-resistor/
- https://www.circuitbasics.com/que-es-una-resistencia/
- https://www.electronics-tutorials.ws/resistor/res_3.html
- https://www.coursehero.com/study-guides/boundless-physics/resistors-in-series-and-parallel/
- https://eepower.com/resistor-guide/resistor-materials/
- https://www.electrical4u.com/potenciometro/
- https://www.analog.com/es/articulos-tecnicos/potenciometros-digitales-vs-potenciometros-mecanicos.html
- https://www.coursehero.com/study-guides/boundless-physics/resistance-and-resistors/
- http://www.electricalterminology.com/rheostat/
- https://eepower.com/resistor-guide/resistor-types/trimpot/
- https://www-robotics.cs.umass.edu/~grupen/503/SLIDES/transistors.html
