Circuitos Electronicos Discretos E Integrados Shilling Cap 4

CAP ITULO

Estabilidad de la polarización

4

i"l,,u-1t'',,,1,"!o
^;r"' 7
ilfTRODUCCtOt{
En la p¡áctica, en el diseño de circuitos con tmnsisto¡es se €stablece cuidadosame¡re ej
punto de reposo (C) para que el transistor funcio¡e en un margen determinado pa:a
I
asegu¡ar que se cumpla la linealidad (y a veces una excursión lineal maxrmal ! nc _-

sobrepase la potencia Pc,
-á,. Diseñado €lci¡cr_rito, es necesaaio comprobar las
"u.r"a,on.:
del punto de reposo debidas a oscilaciones de tempe¡atura y de los parámetros
de ,r:
t¡ansistor a otro. Estas variaciones deben mantenerse denrro de limites ac€ptables ::r
como determinan Ias no¡mas o especilicaciooes_
Entre los parámetros independientes que pueden producir un desplazamrenro :=.
punto 0 9ri un tnnsisto¡ de unión están los siguientes:

l.2.

La amplia variación de la amplificación de co¡riente p (5 a I o más) en un ::::
parlicular de rransistor.
Variación de la cor¡iente de corte de colector Icro debida a su dependeni: :: :
(emperatura.

3.
4.
5.

Variaciones de Ia tensión base-emisc¡ en reposo I/rrn debicias a su d:per,d:::
la tcmperatura.
Variacion3s d¿ las tensiones de alimentació¡ debidas a una !mp¡¡ie¡:¿ ::s__., : Var¡ación Jelas rcsistencjas del circulto debida\ a l¿ tolera¡era r ... ,.r1..: _.
la temperatura.

Alguno de estos parámetros, po¡ ejemplo, los efectos de la t€mperatura.

!, :-:. -:,

para todos los diseños mientras otros, por ejemplo, la tolerancia de las ::::t:::- -.
variación de p, son más impo¡tantes cuando se t¡ata de una producció¡ e:. ::::- :: ::-

.
-

numero de amplifi cadores idénticos.
En unFET. la tensión umbral y el parámet¡o de cor¡iente Á'sc.n:-:-:: ::, :: :
temperatura. Estos parámetros iambién varían aigo entre una v otra uúijf,: : _ t::: _:: : ,
de las dife¡encias de fabricación.
En este capjtulo estudia¡emos todos estos facto¡cs, asi como -r. -a:.:-. I_,_
neutralizar el efecto de sus cambios sobre el punto de recoso.

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crRculrosELECTRoNrcos

l

4.I.- DESPLAZAMIEIITO DELPUIITO DE REPOSO
" DEBIDO A LA IIUCERTIDUMBRE DE P

:

Cuando aparecieron los t¡ansistores, los diseñadores usaban las características de emisor
común, como las representadas en la Figura 4.1-1, para fijar el punto de reposo 0 de un
amplificador. Tal como se indica, se trazaba una recta de carga de corriente continua
adecuada y el punto de reposo se establecia para una co¡riente de base determinada/o..
El circuito de entrada se diseñaba pa¡a mante¡er la cor¡iente de reposo de base eo eiie
valor. Sin embargo, surgió un problema cuando los amplificadores empezaron a producirse
en grandes se¡ies. Como los factores É de distintos tmnsistores del mismo tipo pueden
estar sometidos a una va¡iación de 5 a l, la cor¡iente de reposo d€l colector está sujeta a la
misma variación (si Iso se mantieneconstante). Esto tiene como resultado el cambio de ¡c
de modo que el punto de reposo, con un valor 1so hjo, puede encontrarse en la región de
saturación d€ un ci¡cuito en et cual P tiene un valor elevado, o en la región de corte en
otro, en el cual p tiene uo valor bajo.
Cuando estudiamos el amplificador en emisor común en la Sección 2-3, encontramos
que la corriente de reposo del colecto¡ podiaestabilizarse, contra las variaciones de, de
uno a otro transistor, utiliza¡do una ¡esistencia de emiso¡ y manteniendo una cie¡ta
relación entre las ¡esistencias de los circuitos de base y de emisor. Esta relació¡ viene dada

por la desigualdad
Ro

'

4 AR.

(4.1- 1)

Ve¡emos aho¡a que cuando esta d€sigualdad se satisface, el punto de reposo es prácticamente independiente de las ca¡acte¡ísticas deltransisto¡. El circuito empleado se ha
rcpresentado en la Figura 4.1-2. Obsérvese que la Figura 4.1-2 puedg representar un
circuito de emisor común, y también el circuito equivalente en continua de la conliguración
de base común, y si hacemos R. igual a cero, el circuito ¡epresenta la configuración en
seguidor de emisor. Así la Figura 4.i-2 y todos los resultados que siguen pueden aplicarse...