ELECTRÓNICA

dispositivo semiconductor es un componente electrónico que emplea las propiedades electrónica de los materialessemiconductores, principalmente del silicio, el germanio y el arseniuro de galio, así como de los semiconductores orgánicos. Los dispositivos semiconductores han reemplazado a los dispositivos termoiónicos (tubos de vacío) en la mayoría de las aplicaciones. Usan conducción electrónica en estado sólido, como diferente del estado gaseoso o de la emisión termoiónica en un gran vacío.

Los dispositivos semiconductores se fabrican tanto como dispositivos individuales discretos, como circuitos integrados (CI), que consisten en un número -desde unos pocos (tan pocos como dos) a miles de millones- de dispositivos fabricados e interconectados en un únicosustrato semiconductor, también denominado oblea.

Los materiales semiconductores son tan útiles debido a que su comportamiento puede ser fácilmente manipulado por la adición de impurezas, conocidas como dopaje . La conductividad semiconductora puede ser controlada por la introducción de un campo eléctrico o magnético, por la exposición a la luz o el calor, o por deformación mecánica de una rejilla monocristalina dopada; por lo que, los semiconductores pueden ser excelentes sensores. La conducción de corriente en un semiconductor se produce a través de electrones y agujeros móviles o "libres", conocidos conjuntamente como portadores de carga. El dopaje de un semiconductor como el silicio con una pequeña cantidad de átomos de impurezas, tales como el fósforo o boro, aumenta en gran medida el número de electrones o agujeros libres dentro del semiconductor. Cuando un semiconductor dopado contiene huecos en exceso que se llama "tipo p" y cuando contiene un exceso de electrones libres se conoce como de "tipo n", donde p (positivo para agujeros) o n (negativo para electrones) es el signo de los portadores de carga móviles mayoritarios. El material semiconductor que se utiliza en dispositivos se dopa en condiciones muy controladas en una instalación de fabricación, o fab, para controlar con precisión la ubicación y la concentración de dopantes tipo-p y tipo-n. Las juntura que se forman donde los semiconductores tipo-n y tipo-p sese denominan junturas p-n.

distorsión de cruce por cero es un tipo de distorsión que se caracteriza por la conmutación entre dispositivos que manejan una carga. Sucede con mayor frecuencia cuando se empalman dos transistores, y se encuentra comúnmnente en etapas de amplificadores clase B y AB, o de "push-pull".

Entrada y salida característica de una etapa de amplificación de un amplificador Clase B complementario en configuración de emisor común.

El término cruce por cero se refiere al punto en el que la señal tiene un valor nulo cuando los dispositivos se encuentran en transición, en este caso, del transistor superior al inferior y viceversa.

La imagen muestra la etapa de salida de un amplificador clase B complementario típico. Bajo ninguna condicionante de señal, la salida está exactamente a medio camino entre las fuentes (por ejemplo, a 0V). Cuando este es el caso, la polarización base-emisor de ambos transistores es cero, por lo cual están en la región de corte y no conducen.

Considere el semiciclo positivo: Mientras la entrada sea menor que el voltaje V_BE de polarización en directa (≈ 0.65V) en el transistor NPN de la parte superior, éste estará apagado o conducirá muy poco (esta operación es igual a la de un diodo en lo que concierne a la corriente de base), y el voltaje de salida no sigue a la entrada. El transistor PNP inferior sigue apagado porque está polarizado en inversa con la entrada positiva. Lo mismo sucede con el transistor inferior al pasar al semiciclo negativo: permanece apagado a pesar de estar polarizado directamente y el NPN no se enciende porque está polarizado en inversa. Por ello, para entradas de aproximadamente ±0.65V, el votaje e salida no es una réplica ni una versión amplificada de la entrada, y podemos verlo como una imperfección en la forma de onda de salida cerca de 0V. Esta imperfección es la forma más evidente de la distorsión de cruce por cero y se hace más evidente e importante cuando el "swing" de voltaje es reducido.

Otras formas menos notorias de distorsión pueden ser observadas en este mismo circuito. Un seguidor de emisor (colector común) tendrá una ganancia de voltaje de poco menos de 1. En el circuito mostrado, el seguidor de emisor NPN y el seguidor de emisor PNP tendrán, en general,ganancias de voltaje ligeramente diferentes, llevando a ganancias distintas encima y debajo de tierra. Asimismo, existen otras formas sutiles de distorsión de cruce, debidas a diferencias entre los dispositivos NPN y PNP.