Polarización de transistores bipolares

En esta clase conocimos ciertas configuraciones para lograr que los transistores estén en zona activa. Lo importante para entrar en esta zona es que se cumplan las polarizaciones correctas y estas son que Vbe>0 y que Vcb>0. Es importante recordar la razón por la que se quiere que esté en zona activa; esto se hace porque en esta zona se comporta de una manera más lineal el transistor, teniendo la corriente de base proporcional a la corriente de colector en un factor llamado β que relaciona estas corrientes, el cual es prácticamente constante en esta zona. Esto permite que el transistor se pueda utilizar para controlar corrientes a partir de otras corrientes u voltajes y lograr usos muy prácticos como ser amplificadores.

Existen muchas maneras de lograr amplificar una señal de entrada con un transistor bipolar; nuestro objetivo es utilizar el transistor como un amplificador de señales con un rango de frecuencia de onda media. Cada configuración tiene ciertas ventajas y desventajas.

Entre las configuraciones vistas en clase, vimos que existen configuraciones térmicamente inestables, esto significa que al calentarse, empiezan a disminuir la ganancia, por lo que se calientan aun más; de tal modo que entran en un círculo vicioso del que no podrán salir hasta que se queme el transistor. Esto no es conveniente. 

Por otro lado, también existen configuraciones que no tienen este inconveniente, ya que se logra hacer una realimentación negativa con el calor y se compenza este efecto manteniendo una ganancia y una temperatura prácticamente constante, lo cual es lo que es lo que buscaremos.

Para lograr la máxima amplificación de señales bipolares, es muy conveniente tomar en cuenta que la salida no va a ser bipolar, por encontrarse en el colector (recordar que Vcb>0 y  Vbe>0, por lo que  Vc>0), entonces lo ideal es centrar Vc en Vcc/2 de tal modo de tener una maxima excursion de Vcc/2.

Normalmente se encuentra un modelo circuital básico de los transistores bipolares en donde no se observan capacitancias, sin embargo para el disño de radioreceptores es necesario tomar en cuenta que los transistores tienen unas capacitancias parasitas, ya que estas capacitancias pueden hacer que nuestro amplificador tenga una frecuencia de corte baja y no lograr una gran amplificación a frecuencias por el orden de los MHz. Para evitar esto, se podría colocar un inductor correctamente escogido, de tal modo que contrarreste el efecto de filtro pasa bajo, o por lo menos intentar reducir su efecto y hacer que la frecuencia de corte sea mayor.

Posteriormente a todos estos diseños y mejoras, pasamos al laboratorio y probamos que el transistor esté correctamente polarizado, que el efecto de amplificación se lograra y que al colocar el inductor, la frecuencia de corte fuese mayor y así tener una amplificación casi constante desde  frecuencias de 300 KHz hasta los 1500 KHz.