Curva Caracteristica De Un Transistor

“AMPLIFICADOR BJT Y REGIONES DE OPERACIÓN MEDIANTE LA CURVA CARACTERÍSTICA (I-V) DEL TRANSISTOR BJT”

Objetivos:
El alumno deberá:
Determinar las curvas características de un transistor y obtener el punto de operación.
Obtener la señal de salida y compararla con la señal de entrada para un amplificador.


Introducción:
El transistor de unión bipolar es un dispositivo electrónicode estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertosinconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.
Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:
Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona comoemisor de portadores de carga.
Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
Colector, de extensión mucho mayor
Los transistores de unión bipolar tienen diferentes regiones operativas, definidas principalmente por la forma en que son polarizados:
Región activa:
corriente del emisor = (β + 1)•Ib ; corriente del colector= β•Ib
Cuando un transistor no está ni en suregión de saturación ni en la región de corte entonces está en una región intermedia, la región activa. En esta región la corriente de colector (Ic) depende principalmente de la corriente de base (Ib), de β (ganancia de corriente, es un dato del fabricante) y de las resistencias que se encuentren conectadas en el colector y emisor. Esta región es la más importante si lo que se desea es utilizar eltransistor como un amplificador de señal.
Región inversa: Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo, el transistor bipolar entra en funcionamiento en modo inverso. En este modo, las regiones del colector y emisor intercambian roles. Debido a que la mayoría de los BJT son diseñados para maximizar la ganancia de corriente en modo activo, el parámetro beta en modoinverso es drásticamente menor al presente en modo activo.
Región de corte: Un transistor está en corte cuando:
corriente de colector = corriente de emisor = 0, (Ic = Ie = 0)
En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentación del circuito. (como no hay corriente circulando, no hay caída de voltaje, ver Ley de Ohm). Este caso normalmente sepresenta cuando la corriente de base = 0 (Ib =0).
De forma simplificada, se puede decir que el la unión CE se comporta como un circuito abierto, ya que la corriente que lo atraviesa es cero.
Región de saturación: Un transistor está saturado cuando:
corriente de colector ≈ corriente de emisor = corriente maxima, (Ic ≈ Ie = Imax)
En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje dealimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver Ley de Ohm. Se presenta cuando la diferencia de potencial entre el colector y el emisor desciende por debajo del valor umbral VCE,sat. Cuando el transistor esta el saturación, la relación lineal de amplificación Ic=β•Ib (y por ende, la relación Ie=(β+1)•Ib ) no se cumple.

Curvas características enemisor común
El estudio y análisis de los transistores se realiza mediante el empleo de las "curvas características" del mismo, con las cuales se puede caracterizar completamente el comportamiento o funcionamiento eléctrico del transistor, siendo ésta expresada en relaciones gráficas de las corrientes IB, IC e IE, en función de las tensiones externas y para las distintas configuraciones:...