Transistor
El transistor es un dispositivo semiconductor que amplifica señales o actúa como interruptor, y es la base de toda la electrónica moderna.
El transistor es un dispositivo semiconductor que sirve para amplificar señales eléctricas y para actuar como interruptor electrónico. Es el componente básico de prácticamente toda la electrónica moderna: ordenadores, teléfonos móviles, televisores, radios o automóviles contienen enormes cantidades de transistores. Su invención, en 1947, está considerada uno de los grandes hitos tecnológicos del siglo XX.
¿Qué es un transistor?
Un transistor es un componente electrónico de estado sólido fabricado con materiales semiconductores, normalmente silicio. Permite controlar el paso de una corriente eléctrica grande mediante una señal pequeña aplicada a uno de sus terminales. El nombre procede del inglés transfer resistor («resistencia de transferencia»), contraído en transistor.
Historia
El primer transistor funcional fue construido en diciembre de 1947 en los laboratorios Bell (Estados Unidos) por John Bardeen y Walter Brattain, bajo la dirección de William Shockley. Era un transistor de contacto de punto, hecho de germanio. Shockley desarrolló poco después el transistor de unión bipolar. Los tres recibieron el Premio Nobel de Física en 1956.
Anteriormente, la amplificación se hacía con válvulas de vacío, más voluminosas, frágiles y de mayor consumo. Julius Edgar Lilienfeld había patentado en 1925 el principio del transistor de efecto de campo, pero no existían los materiales para fabricarlo con éxito. A partir de los años sesenta, el silicio desplazó al germanio y se desarrolló el circuito integrado, que agrupa muchos transistores en una sola pastilla.
Funcionamiento básico
El transistor funciona gracias a las propiedades de los semiconductores dopados. Al introducir impurezas en el silicio se obtienen materiales tipo N (con exceso de electrones) y tipo P (con exceso de huecos o «cargas positivas»). La combinación de estas regiones permite que una pequeña tensión o corriente en un terminal controle el paso de una corriente mayor entre otros dos.
- Como amplificador: una variación pequeña en la entrada produce una variación mayor en la salida.
- Como interruptor: el transistor conduce (encendido) o no conduce (apagado), lo que equivale a los estados 1 y 0 del sistema binario.
Tipos de transistores
Transistor de unión bipolar (BJT)
Tiene tres terminales: emisor, base y colector. Existen dos variantes según la disposición de las capas: NPN y PNP. Una pequeña corriente en la base controla una corriente mayor entre colector y emisor.
Transistor de efecto de campo (FET)
Sus terminales son fuente, puerta y drenador. En este caso, una tensión aplicada a la puerta controla la corriente entre fuente y drenador, con un consumo de corriente de entrada muy bajo. Entre ellos destaca el MOSFET (transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor), el más utilizado en circuitos integrados digitales.
| Característica | BJT | MOSFET |
|---|---|---|
| Terminales | Emisor, base, colector | Fuente, puerta, drenador |
| Control | Por corriente | Por tensión |
| Impedancia de entrada | Relativamente baja | Muy alta |
| Uso típico | Amplificación analógica, potencia | Circuitos digitales, microprocesadores, conmutación |
Aplicaciones
- Procesadores y memorias: los transistores forman las puertas lógicas que realizan los cálculos en un microprocesador.
- Amplificadores de audio y de radiofrecuencia.
- Fuentes de alimentación y control de motores.
- Sensores, pantallas y dispositivos de comunicaciones.
- Electrónica de potencia: vehículos eléctricos, energías renovables y cargadores.
Miniaturización y la ley de Moore
En 1965, Gordon Moore observó que el número de transistores en un circuito integrado se duplicaba aproximadamente cada dos años, una tendencia conocida como ley de Moore. Gracias a ella, los procesadores actuales integran decenas de miles de millones de transistores en un chip del tamaño de una uña, con dimensiones características de pocos nanómetros. Hoy se discute cuánto tiempo puede mantenerse el ritmo debido a límites físicos y de fabricación.
Ventajas respecto a las válvulas de vacío
- Menor tamaño y peso.
- Menor consumo y menor calentamiento.
- Mayor duración y resistencia a golpes.
- Fabricación en masa a bajo coste.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un transistor?
Es un dispositivo semiconductor que se emplea para amplificar señales eléctricas o para funcionar como interruptor, y es la base de la electrónica moderna.
¿Quién inventó el transistor?
John Bardeen y Walter Brattain lo construyeron en 1947 en los laboratorios Bell, bajo la dirección de William Shockley. Los tres recibieron el Premio Nobel de Física en 1956.
¿Cuáles son las partes de un transistor?
Tiene tres terminales: emisor, base y colector en el transistor bipolar; y fuente, puerta y drenador en el transistor de efecto de campo.
¿Qué tipos de transistores existen?
Los principales son los transistores bipolares (BJT, NPN y PNP) y los de efecto de campo (FET), entre los que destaca el MOSFET.
¿Cuántos transistores tiene un procesador?
Los procesadores actuales contienen del orden de miles de millones a decenas de miles de millones de transistores, según el modelo.
Referencias
- Sedra, A. S. y Smith, K. C. Circuitos microelectrónicos. México: Oxford University Press.
- Riordan, M. y Hoddeson, L. (1997). Crystal Fire: The Birth of the Information Age. Nueva York: W. W. Norton.
- Horowitz, P. y Hill, W. The Art of Electronics. Cambridge University Press.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Transistor». Conceptualia. https://conceptualia.es/cultura-y-sociedad/tecnologia/transistor/
