Polarización de un BJT como amplificador

Polarización de un BJT como amplificador

La polarización del transistor consiste en aplicar las tensiones adecuadas a las uniones de emisor-base y colector-base que permitan situar al transistor en la región de funcionamiento adecuada a la aplicación que se necesita (en este caso, como amplificador), en ausencia de la señal de entrada. Si la aplicación que se persigue es la utilización del transistor como amplificador, situaremos el punto de trabajo en el centro de la zona activa.

La polarización del transistor se logra a través de los circuitos de polarización que fijan sus corrientes y tensiones. A continuación se muestran los circuitos de polarización más típicos basados en resistencias y fuentes de alimentación. La elección de un circuito u otro dependerá de la aplicación y del grado de estabilidad que se desea del punto de polarización.

[pic 1]

Polarización de Base (polarización fija):

En la polarización más básica, son necesarias dos resistencias: Rc y Rb, para limitar las corrientes de colector y de base respectivamente, además de generar las caídas de tensión que contribuyen a ubicar el punto Q.

Polarización por divisor resistivo en base:

La finalidad es estabilizar la Ib, y como consecuencia la Ic y el punto Q.  

Para ellos se genera un divisor resistivo que divide la corriente de polarización, contando con una I1, I2 e Ib. I1 es igual a la suma de I2 e Ib, y debe ser por lo menos 10 veces mayor a Ib. De esta manera, cualquier variación en I1, debido a una variación en la alimentación, será 10 veces menor en Ib, por lo que puede considerarse que la corriente se mantiene prácticamente estable.

Dependencia de β

Tomando un valor de IB que nos sitúa el punto de trabajo en la zona intermedia de la zona activa, analizaremos la estabilidad de dicho punto ante posibles variaciones, tanto de los parámetros internos del transistor, como de las variables externas. Como es sabido, un incremento en la temperatura provoca un incremento en la β del transistor. Si en un principio se ha fijado el punto de trabajo en la posición Q1para una IB constante establecida por el circuito de entrada, un incremento de la temperatura de T1a T2nos llevará a una nueva β del transistor de forma que el nuevo valor β2> β1. Si aumenta la β, permaneciendo constante la IB, se obtienen mayores valores de la corriente IC, ya que IC = β·IB, por lo que el punto de trabajo se ha trasladado a la posición Q2, caracterizado por los nuevos valores de IC2 y VCE2.  [pic 2]

Polarización con Resistencia de Emisor: 

Para compensar la Ic ante variaciones de temperatura, se coloca como parte de la polarización una resistencia en Emisor. Esta resistencia genera una caída de tensión que contribuya a que el punto de trabajo se estabilice.

Si β aumenta, aumenta la corriente IC, y en consecuencia la IE. Debido a este aumento de IE, aumentará la caída de tensión en la resistencia de emisor (RE x IE). Si consideramos constante la tensión Vbe, el razonamiento anterior nos lleva a que la caída de tensión en la resistencia de base debe disminuir (RB x IB), por lo tanto, debe disminuir la corriente IB. Si disminuye IB, disminuye IC, compensando de esta manera el incremento que dicha corriente ha experimentado debido al aumento de β. En definitiva, la resistencia de emisor origina una tensión que contrarresta las variaciones de β. En otras palabras, podemos decir que el circuito reacciona oponiéndose a la causa que ha originado la perturbación.

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