TRANSISTORES

2. AMPLIFICADOR DE SEÑAL CON TRANSISTOR DE UNIÓN BIPOLAR
En la actualidad el amplificador de señal con transistor bipolar no es muy utilizado, sin embargo
su principio de funcionamiento sirve como antecedente, para comprender como funcionan los
actuales amplificadores, desarrollados con el “amplificador operacional”. En la Fig. 2.1, se
muestra la configuración en emisor común de unamplificador de señal con transistor bipolar.

Fig. 2.1. Amplificador de señal con transistor bipolar

2.1. POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE
Para utilizar un transistor de unión bipolar (Bipolar Junction Transistor) como amplificador de
pequeña señal, se requiere que entre las uniones base-emisor y colector-emisor, se fije un
voltaje de CD, además se haga circular una corriente de colector I C ycorriente de base I B ,
con la finalidad de que el transistor opere en la región activa (lineal) de la curva característica
corriente-voltaje, que se ilustra en la siguiente Fig. 2.2 y se indica por la recta de carga y el
punto Q1 .

Fig. 2.2. Curva característica estática corriente I C - voltaje V CE

Electrónica Lineal

1

Para satisfacer los requerimientos de la Fig. 2.2, se realizael siguiente análisis sobre el circuito
de la Fig. 2.3, que consta de los siguientes pasos:

Fig. 2.3. Circuito para analizar la polarización del transistor de unión bipolar, que consta de dos mallas

(a) Se resuelve la red de resistores R C y R E , para encontrar un valor adecuado de estos
resistores, y fijar un voltaje VCE
Resolviendo la malla 1 del circuito de la Fig. 2.3, aplicando laley de Ohm, se obtiene que:

IC =

VCC − VCE

β +1
RC +
RE
β

(2.1)

Para obtener la ecuación (2.1), se considera que I C = α ⋅ I E , donde α = β / (β + 1) , con
α = 0.95 . Para encontrar el valor de R C y R E , se utiliza un método grafico, que se observa
en la Fig. 2.2. Este método consiste en trazar una recta de carga entre el punto de máxima
corriente de colector (cuando VCE = 0en la ecuación (2.1)) y máximo voltaje colector-emisor
(cuando IC = 0 en la ecuación (2.1)). Sobre la recta de carga, se localiza un punto medio,
llamado punto Q1 , en donde, se trazan dos líneas punteadas, para localizar el valor de VCE (Q )
1

y IC (Q ) en el punto Q1 . Enseguida se traza una recta entre el punto de máxima corriente de
1

colector y el punto en donde se localiza VCE (Q) , también se traza una recta entre el punto
1
donde se localiza IC (Q ) y el punto de máximo voltaje colector-emisor. De la intersección de
1
estas dos rectas, se obtiene un punto llamado Q 2 , en donde, nuevamente, se trazan dos

líneas punteadas, para localizar el valor de VCE (Q2 ) y IC (Q ) sobre el punto Q 2 .
2

Cuando VCC = 0 y RE = 0 en la ecuación (2.1), el valor del resistor RC se consigue a partir de:

RC =

VCE (Q1 )
I C (Q2 )

(2.2)

Cuando VCC = 0 y RC = 0 , en la ecuación (2.1), el valor del resistor R E se consigue a partir de:

RE =

Electrónica Lineal

VCE (Q2 )
I C (Q1 )

2

(2.3)

(b) Se resuelve la red de resistores R1 y R 2 , para encontrar un valor adecuado de estos
resistores, que limiten el valor de la corriente en la base IB enel punto de operación

Q1 .
Resolviendo la malla 2 del circuito de la Fig. 2.3, aplicando la ley de Ohm, se obtiene que:

IB =

V B − V BE
R B + (β + 1)R E

(2.4)

Aplicando la primera derivada a la ecuación (2.4) y utilizando el método de máximos y mínimos
de una función, el valor crítico de la función I B = f (V BE ) , se encuentra como
R B = (β + 1)R E , que se relaciona con elvalor del resistor paralelo equivalente entre R 1 y R 2 ,
por:

(β + 1)R E

=

R1 R2
R1 + R 2

(2.5)

Mientras que el voltaje en el resistor R 2 , a partir del circuito de la Fig. 2.3, se encuentra

( )

aplicando la ley de Ohm, y se encuentra que V 2 R 2 = V BE + (β + 1)I B R E , en relación con el
divisor de voltaje entre R 1 y R 2 , se consigue que:

V BE

VCC
R + R2
= 1...