Transistor , transistor (Electrónica - Electronics ) , Un dispositivo semiconductor cuya corriente de salida puede controlarse por medio de señal(es) aplicadas a uno o más terminales de entrada . Ver también : transistor bipolar , transistor de efecto de campo; ( Informática y Computación ) Dispositivo semiconductor utilizado para amplificar una señal o para abrir y cerrar un circuito. En computadores digitales , funciona como un conmutador electrónico; junction transistor , transistor de contacto; point contact transistor , transistor de puntas.

El término transistor proviene del inglés y está formado por la unión de dos palabras, transfer resistor (transferencia y resistor), que aluden al funcionamiento de este componente sobre la base de la transferencia de resistencia que se produce en las dos uniones que lo forman.

Los transistores son componentes electrónicos que —conectados de forma adecuada en un circuito electrónico— pueden funcionar, bien como interruptores, bien como amplificadores de una señal eléctrica de entrada.

El transistor resulta esencial en muchos de los circuitos electrónicos empleados para amplificar, controlar o estabilizar una señal eléctrica. Los sensores y transductores que generan señales de control, ya sea una LDR, una NTC, un detector de tipo inductivo, etc., producen señales eléctricas de tensión muy débil que resultan insuficientes para activar el receptor o dispositivo de salida (relé, bombilla, motor, altavoz...). La incorporación del triodo de vacío y, después, del transistor en los circuitos electrónicos hizo posible amplificar señales de entrada para adaptarlas a las necesidades del receptor. Los transistores se clasifican en dos grandes grupos:

• Bipolares BJT (Bipolar Junction Transistor): NPN y PNP. Son los más utilizados y a ellos se refiere el siguiente análisis. M
• Unipolares: MOSFET (canal N y canal P) y JFET (canal N y canal P).

Un transistor bipolar está formado por dos uniones PN (diodos) juntas y en oposición. Estas dos uniones están contenidas en un cristal semiconductor de silicio o de germanio que presenta tres zonas con dopados alternos de tipo P y N, denominadas emisor (E), base (B) y colector (C). La base es la zona de menor espesor y con menos cantidad de impurezas. Dependiendo de cómo estén situadas estas zonas, existen dos tipos de transistores bipolares: NPN y PNP. El primer tipo es el más utilizado, ya que es algo más rápido y se adapta mejor a los circuitos en los que el polo negativo de la fuente de alimentación se conecta a masa.

Las tres zonas reseñadas se conectan a tres terminales externos del transistor, cuyos nombres indican la función que realizan: el emisor (E) emite o inyecta portadores de carga mayoritarios hacia la base; la base (B) ejerce el control o gobierno de dichos portadores, y el colector (C) recoge los portadores procedentes del emisor. En el símbolo gráfico, la flecha que incorpora el emisor indica el sentido convencional de la corriente cuando el diodo base-emisor se encuentra polarizado directamente.

Funcionamiento del transistor NPN

Cuando la unión base-emisor se polariza directamente y la unión base- colector inversamente, se dice que el transistor está trabajando en su región activa. Los electrones procedentes del emisor, al ser repelidos por el polo negativo del generador, se desplazan con mucha velocidad, formando lo que se denomina corriente de emisor (I_E). Al llegar a la base (zona extremadamente delgada y con pocos huecos), una pequeña cantidad de estos electrones son atraídos y desviados por esta, con lo que se forma la corriente de base (I_B). El resto de los electrones atraviesan la base y son atraídos con fuerza por el polo positivo del generador al que se halla conectado el colector, formando la corriente de colector (I_C). Se cumple que:

I_E = I_B +I_C

El proceso de conducción que tiene lugar se denomina efecto transistor, que consiste en lo siguiente: el polo negativo de la pila V_EE introduce electrones en el emisor, y la base los atrae para rellenar los pocos huecos libres que tiene; sin embargo, debido a la gran velocidad con que se desplazan y a los campos eléctricos que se generan en la zona de difusión base-colector, gran parte de los electrones continúan hacia el colector atraidos por el polo positivo de la pila VCC. Interesa, pues, que la base sea estrecha y esté poco dopada, que el emisor se encuentre muy contaminado y que el colector sea grande y contenga una cantidad de impurezas intermedia, para aumentar el flujo de portadores mayoritarios que salen del emisor y llegan al colector.

La resistencia interna del transistor varía en función de la señal de entrada y, por ello, es posible regular la corriente del circuito en el que está instalado. De ahí que el efecto transistor se pueda comparar a una transferencia de resistencia de la unión base-emisor a la unión base-colector.

El flujo de electrones será más grande cuanto mayor sea la tensión de polarización directa del diodo base-emisor. Esta tensión, junto con la corriente de base, controla la corriente de colector. Si se tiene en cuenta que la corriente de base es muy pequeña con respecto a la del colector y que esta última varía en función de la primera, se puede concluir que la propiedad más importante del transistor consiste en su capacidad de amplificación de corriente. La relación entre las variaciones de la corriente del colector y la del emisor se define como ganancia estática de corriente en un montaje en base común (como el representado en el margen) y se expresa de la siguiente forma:

El montaje de trabajo más frecuente en circuitos con transistores es el de emisor común (véase la figura), y su ganancia estática de corriente es:

La ganancia depende del tipo de transistor y de la polarización. Tres son los modos de funcionamiento posibles de un transistor, según el tipo de polarización aplicada a sus dos uniones PN: en corte, en activo y en saturación.

Si se utiliza el transistor como amplificador con dos terminales de entrada y dos de salida, se puede realizar los siguientes montajes:

In a hydraulic system, the hydraulic energy available from a pump is converted into motion and force by means of an actuator. The control of these mechanical outputs (motion and force) is one of the most important functions in a hydraulic system. The proper selection of control selection ensures the desired output and safe function of the system. In order to control the hydraulic outputs, different types of control valves are required. It is important to know various types of control valves and their functions.

There are basically three types of valves employed in hydraulic systems:

1. Directional control valves
2. Flow control valves
3. Pressure control valves

Directional control valves play a vital role in managing energy distribution within a fluid power setup. They dictate the fluid's course and enable its movement in specific directions. These valves govern the initiation, cessation, and alteration of fluid flow direction, regulating it within hydraulic circuits. Featuring external ports for fluid entry and exit, these control valves' quantity of ports is typically denoted by the term 'way'; for instance, a valve with four ports is termed a four-way valve. In hydraulic systems, regulating the fluid flow rate is crucial for controlling the actuator's speed, accomplished through flow control valves. During system operation, pressure might gradually rise, and pressure control valves serve to maintain system pressure within the desired range, safeguarding the system. Moreover, as output force correlates directly with pressure, pressure control valves ensure the desired force output at the actuator.

Directional control valves are shown by means of several connected squares.

• The number of squares indicates the number of switching positions possible for a valve.

• Arrows within the squares indicate the flow direction.

• Lines indicate how the ports are interconnected in the various switching positions.

There are two possible methods of port designation. One method is to use the letters P, T, A, B and L, the other is to label ports alphabetically A, B, C, D, etc. The former method is generally preferred. Ports should always be labelled with the valve in the rest position. Where there is no rest position, they are allocated to the switching position assumed by the valve when the system is in its initial position.

The rest position is defined as the position automatically assumed by the valve on removal of the actuating force.

When labelling directional control valves, it is first necessary to specify the number of ports followed by the number of switching positions. Directional control valves have at least two switching positions and at least two ports. In such an instance, the valve would be designated a 2/2-way valve. The following diagrams show other directional control valves and their circuit symbols.

Methods of actuation

The switching position of a directional control valve can be modified through various activation techniques. The representation for the valve is expanded by incorporating the symbol that denotes the activation method. For certain activation methods depicted, such as push button, pedal, and lever with detent, a spring is required for resetting consistently. Resetting can also be accomplished by toggling the valve a second time, as seen in a valve equipped with a hand lever and detent setting. Outlined below are the symbols representing the most crucial activation methods. Additional methods of activation can be found in DIN ISO 1219.

Mechanical actuation - Accionamiento mecánico

En un sistema hidráulico, la energía hidráulica disponible de una bomba se convierte en movimiento y fuerza mediante un actuador. El control de estas salidas mecánicas (movimiento y fuerza) es una de las funciones más importantes en un sistema hidráulico. La selección adecuada de la selección de control garantiza la salida deseada y el funcionamiento seguro del sistema. Para controlar las salidas hidráulicas se requieren diferentes tipos de válvulas de control. Es importante conocer varios tipos de válvulas de control y sus funciones.

Básicamente existen tres tipos de válvulas empleadas en los sistemas hidráulicos:

1. Válvulas de control direccional
2. Válvulas de control de flujo
3. Válvulas de control de presión

Las válvulas de control direccional se utilizan para controlar la distribución de energía en un sistema de potencia fluida. Ellas dan dirección al fluido y permiten su flujo en una dirección particular. Estas válvulas se emplean para controlar el inicio, detención y cambio de dirección del flujo del fluido. Regulan la dirección del flujo en el circuito hidráulico. Estas válvulas de control contienen puertos que son aberturas externas por donde el fluido entra y sale. La cantidad de puertos suele identificarse con el término 'vía'. Por ejemplo, una válvula con cuatro puertos se denomina válvula de cuatro vías. La velocidad del flujo del fluido es responsable de la velocidad del actuador (movimiento de la salida) y debe ser controlada en un sistema hidráulico. Esta operación puede realizarse mediante el uso de válvulas de control de flujo. La presión puede aumentar gradualmente cuando el sistema está en funcionamiento. Las válvulas de control de presión protegen el sistema manteniendo la presión del sistema dentro del rango deseado. Además, la fuerza de salida es directamente proporcional a la presión y, por lo tanto, las válvulas de control de presión garantizan la fuerza de salida deseada en el actuador.

Las válvulas de control direccional se muestran mediante varios cuadrados conectados.

• El número de cuadrados indica el número de posiciones de conmutación posibles para una válvula.
• Las flechas dentro de los cuadrados indican la dirección del flujo.
• Las líneas indican cómo se interconectan los puertos en las distintas posiciones de conmutación.

Hay dos métodos posibles de designación de puertos. Un método consiste en utilizar las letras P, T, A, B y L, el otro consiste en etiquetar los puertos alfabéticamente A, B, C, D, etc. Generalmente se prefiere el primer método. Los puertos siempre deben etiquetarse con la válvula en posición de reposo. Cuando no existe posición de reposo, se asignan a la posición de conmutación que asume la válvula cuando el sistema se encuentra en su posición inicial.

La posición de reposo se define como la posición que adopta automáticamente la válvula al cese la fuerza de accionamiento.

Al etiquetar válvulas de control direccional, primero es necesario especificar el número de puertos seguido del número de posiciones de conmutación. Las válvulas direccionales tienen al menos dos posiciones de conmutación y al menos dos conexiones. En tal caso, la válvula se denominaría válvula de 2/2 vías. Los siguientes diagramas muestran otras válvulas de control direccional y sus símbolos de circuito.

Métodos de actuación

La posición de conmutación de una válvula de control direccional se puede modificar mediante varias técnicas de activación. La representación de la válvula se amplía al incluir el símbolo que denota el método de activación. Para ciertos métodos de activación representados, como botón pulsador, pedal y palanca con retén, se requiere un resorte para restablecerse de manera consistente. El reinicio también se puede lograr alternando la válvula una segunda vez, como se ve en una válvula equipada con una palanca manual y un ajuste de retén. A continuación se describen los símbolos que representan los métodos de activación más importantes. Se pueden encontrar métodos de activación adicionales en DIN ISO 1219.