Algunas aplicaciones de los transistores Al transistor se lo puede montar en emisor común (EC), base común (BC) o colector común (CC). Cada una de estas configuraciones posee ventajas y desventajas una respecto de las otras, siendo la de emisor común la más recurrida a la ve !ue es la de mejor respuesta en la mayor parte de las aplicaciones. Cada configuraci"n obtiene diferentes coeficientes de ganancia en tensi"n (#$), as% como diferentes impedancias tanto de entrada como de salida. A continuaci"n vemos un resumen de las principales caracter%sticas de cada uno de los tres posibles montajes& 'ontaje
#. $. esfasaje esfasaj e ($) e
s
E. C.
Alta
*+-
media
media
B. C.
Alta
-
baja
alta
C. C.
*
-
alta
baja
El montaje en Base Común posee una mayor ganancia de tensi"n frente a los otros dos. /ambi0n tiene baja impedancia de entrada, lo !ue lo 1ace bastante inadecuado para operar en circuitos de baja frecuencia (B. 2.). Con un montaje en Colector Común logramos una muy baja distorsi"n sobre la se3al de salida y, junto con el montaje en Base Común, es bastante id"neo a la 1ora de dise3ar adaptadores de impedancia. Amplificación:
Es la aplicaci"n práctica mas importante para la !ue se usan los transistores. El diagrama muestra una etapa amplificadora en emisor común&
El transistor 1a sido polariado por medio de polariaci"n por divisi"n de tensi"n.
Como sabemos, un capacitor en altas frecuencias se comporta como un cortocircuito mientras !ue a bajas frecuencias la misma aumenta 1asta comportarse como un circuito abierto para C.C. $i0ndolo desde este punto de vista conviene analiar al amplificador en dos etapas, una desde el punto de vista de la C.A. y el otro desde el punto de vista de la C.C. Con esta subdivisi"n podremos analiar al circuito mediante dos circuitos mas sencillos, con lo cual, gracias a la teor%a de la superposici"n, lo !ue ocurrirá será !ue la respuesta total resultará de la suma de los datos obtenidos en los dos circuitos en !ue descompusimos al original. Comenaremos el análisis en el dominio de la C.C., para ello seguimos los siguientes pasos& *-) 4e cortocircuita el generador de entrada de alterna. 5-) 4e consideran los capacitores como circuitos abiertos. 6-) 4e analia este circuito resultante. Abriendo C*, C5 y C6 y cortocircuitando al generador de entrada en nuestro circuito obtenemos el circuito resultante !ue vemos a continuaci"n&
A1ora, y con las referencias ya e7plicadas, se procede a la resoluci"n del circuito resultante. Con estos datos obtenemos el punto de polariaci"n (8). 9ara el análisis en C.A. recurrimos a las siguientes reglas& *-) 4e cortocircuita la fuente de tensi"n de C.C. 5-) 4e considera a los capacitores como circuitos cerrados (cortocircuitos). 6-) 4e estudia el circuito resultante. En la figura vemos de !ue forma 1emos procedido para obtener el circuito resultante&
:os capacitores 1an desaparecido del circuito 1aci0ndose cortocircuitos, la resistencia ; < desaparece por estar en paralelo con un cortocircuito, las resistencias ; * y ; 6 están a1ora en paralelo, con lo cual obtenemos ; a. Con las resistencias de salida ocurre lo mismo, y obtenemos ; b. 9ara terminar con nuestro análisis debemos suponer !ue a1ora aplicamos una se3al al circuito y veremos c"mo var%a el punto 8 En la figura vemos un ejemplo, donde se muestra el punto 8 en ausencia de se3al y c"mo var%a con la aplicaci"n de una se3al de entrada.
4e ve !ue la se3al = e no es una correspondencia directa de la aplicada en la base del transistor dado la curvatura de la gráfica de la caracter%stica del transistor. Es importante verificar bien el lugar de ubicaci"n del punto 8, dado !ue si !ueremos !ue el transistor opere en la ona activa y polariamos a 0ste en un punto 8 cercano a la ona de saturaci"n, corremos el riesgo de !ue cuando le aplicamos una se3al de entrada, 8 se desplace 1acia la ona de saturaci"n, dejando la ona activa. 9ara evitar este
problema conviene analiar siempre antes la variaci"n de 8 en nuestro transistor y verificar !ue no salga de la regi"n donde !ueremos !ue trabaje. >tra familia de transistores muy importante es la de los de efecto de campo, de los cuales es parte el 2E/. :os mismos realian la funci"n de control de la corriente mediante una tensi"n aplicada en uno de sus terminales. Están construidos con una ona semiconductora tipo 9 o ? !ue une los dos terminales (2uente y renador), a esta regi"n se la llama canal y sobre 0sta e7iste otra con signo opuesto !ue se conecta a la puerta, entre ambas se forma una uni"n 9? o ?9, según sea su topolog%a. Este conjunto está montado sobre un semiconductor con igual signo al de la puerta. Cuando se aplica una tensi"n entre renador y 2uente, 1abrá circulaci"n de corriente por el canal. El control de dic1a corriente se 1ará con una tensi"n variable !ue es aplicada a la puerta, ya !ue, al aplicar dic1a tensi"n, las uniones 9@? se polarian en forma inversa, 1aciendo !ue el canal se 1aga más delgado y, por consiguiente, aumente la resistencia de 0ste, generando as% una variaci"n de la corriente circulante por 0l. Como esta corriente de 9uerta será e7tremadamente d0bil debido a !ue se trata de una uni"n polariada en inversa, será posible variar la corriente !ue circula por el transistor sin !ue sea necesario absorber corriente de 0l. /ambi0n la familia de transistores '>4 o '>42E/ ('etal, >7ido, 4emiconductor) es parte de los transistores de efecto de campo. Este tipo de transistor es fabricado partiendo de un semiconductor tipo 9 en el !ue se difunden dos regiones tipo ? !ue forman la fuente y el renador, y, encima de la superficie de estos, se aplica una capa de di"7ido de silicio (4i> 5), !ue tiene la propiedad de ser muy aislante, sobre la !ue está situada la 9uerta. Entre 2uente y renador tambi0n e7istirá un canal similar al del tipo 2E/, cuya resistencia y anc1ura será controlada con la tensi"n de puerta. En las curvas caracter%sticas de los transistores de efecto de campo se representa la corriente de renador (=) en funci"n de la tensi"n aplicada entre renador y 2uente ($4). Como en el caso de la transferencia de los transistores bipolares, se traa una curva para cada uno de los valores de $ #4 deseados. /ambi0n en estas curvas se observan dos onas desde el origen la corriente crece con la tensi"n, pero alcanado cierto valor $ p, se 1ace constante y se forma a partir de all% la segunda ona, a estas dos onas se las llama regi"n lineal a la primera y regi"n de saturaci"n a la última.
Este tipo de transistores pueden ser utiliados en los circuitos en una disposici"n similar a la de los bipolares, es decir& 2uente común, 9uerta común y renador común, aun!ue la primera y la última son las más utiliadas en la práctica.