Restarura

1.4 Punto de trabajo
El transistor bipolar que opera en la región lineal tiene unascaracterísticas eléctricas lineales que son utilizadas para amplificación.
En estos circuitos, las señales de entrada son amplificadas a la salida y, por consiguiente, hay un aporte de energía realizado a través de fuentes de tensión externas denominadas fuentes de alimentación o fuentes de polarización.Las fuentes de alimentación cubren dos objetivos: proporcionar lascorrientes y tensiones en continua necesarias para que el transistor opere en la región lineal y suministrar energía al transistor de la que parte de ella va a ser convertida en potencia (amplificación).
Los valores de corrientes y tensiones en continua en los terminales de untransistor se denomina punto de trabajo y se suele expresar porla letra Q (Quiescent operating point).
En transistor del circuito de la figura 1.8.a está polarizado con dos resistencias y una fuente de tensión en continuaVCC. En este circuito se verifica que

Si suponemos que el transistor se encuentra en la región directa lineal, entonces se puede relacionar las intensidades de base y colector a través de la hFE y asignar una tensión base-emisor típica de0.7 V.
El cálculo de las tensiones e intensidades del transistor proporciona su punto de trabajo Q. Para este circuito, Q viene definido por las siguientes ecuaciones:

En este punto se va a incidir de nuevo sobre ello, aunque de forma muy breve, lo que nos permitirá introducir el concepto de recta de carga en continua y al mismo tiempo conectar con los temas de ubicación y estabilidad delpunto Q. El análisis del punto de trabajo de un dispositivo, como ya se sabe, se puede llevar a cabo de dos formas diferentes: analítica (realizando un análisis matemático de todas las ecuaciones implicadas) o gráfica ( recta de carga en continua).
Obtener el punto de trabajo Q de un dispositivo consiste básicamente en obtener el valor delas diferentes tensiones y corrientes que se establecen comoincógnitas en el funcionamiento el mismo.
El método analítico, se basa en resolver el sistema de ecuaciones que se establece teniendo en cuenta: las leyes de Kirchoff aplicadas a las tensiones y corrientes que definen el funcionamiento del dispositivo; las ecuaciones que se obtienen del comportamiento del mismo, según la región de funcionamiento (circuito equivalente); y las relaciones eléctricasdel circuito de polarización usado.
Si se desea realizar el análisis gráfico, hay que disponer en primer lugar de las curvas de funcionamiento del transistor (curvas características de entrada y salida), que se podrían obtener también como representación de las ecuaciones que definen el comportamiento del transistor. Sobre estas curvas se traza la denominada recta de carga en continua (impuestapor el circuito eléctrico externo del transistor), y los puntos de intersección de esta recta con las curvas del dispositivo establece los posibles puntos de trabajo Q. El siguiente paso es determinar exactamente cual de esos posibles puntos es el de funcionamiento.
ANÁLISIS DE CIRCUITOS CON TRANSISTORES BIPOLARES
Recuerde que ya se establecieron las seis variables que definen el comportamientode los transistores bipolares, siendo éstas para un transistor npn: IB , IC , IE , VCE , VBE y VBC (recuerde que los subíndices de las tensiones cambian su orden si se trata de transistores pnp).
Las ecuaciones que describen el funcionamiento del dispositivo, y en definitiva sus curvas características pueden variar según la estructura que se establezca de funcionamiento: emisor común, base común ycolector común. Como normalmente los fabricantes suelen dar la información correspondiente a emisor común, se va a desarrollar todo el proceso para esta configuración.
Para obtener el punto de funcionamiento (punto Q) se puede proceder como sigue, siempre teniendo en cuenta que se cumple (definidas las corrientes con el criterio de este libro): IE = IB + IC ; VCE = VBE - VBC. Por tanto para...