Transistor bipolar: zonas de operación y tipos de amplificadores
Resumen
El documento explica qué es el transistor como regulador de la corriente de colector, define la ganancia de corriente beta y describe cómo funciona cuando se polariza como amplificador. Después presenta las tres zonas de la recta de carga (activa, saturación y corte) y clasifica los amplificadores en tipos A, B, AB y C según su punto de polarización, distorsión, ganancia y aplicaciones.
Puntos clave
- El transistor está formado por tres semiconductores: N, P y N.
- Pequeñas variaciones de la corriente de base producen grandes variaciones de la corriente de colector.
- La ganancia de corriente beta indica cuántas veces aumenta la corriente de colector por cada unidad que aumenta la corriente de base.
- En la zona activa se cumple Ic = beta · Ib y la distorsión es mínima.
- En la zona de saturación la tensión colector-emisor tiende a 0,2 V y hay máxima distorsión.
- En la zona de corte la corriente de colector es 0 y la tensión colector-emisor es máxima.
- El amplificador tipo A no tiene distorsión pero amplifica poco; el tipo C tiene mucha ganancia y mucha distorsión.
TRANSISTOR. Es un elemento electrónico formado por la uníón de tres semiconductores (tipo N, tipo P, Tipo N). Funciona como un regulador de la corriente de colector. Es decir, variaciones muy pequeñas de las corrientes de base procude variaciones muy grandes de la corriente de colector.
GANANCIA DE CORRIENTE O BETA. Significa cuantas veces aumenta la intensidad de colector cuando la intensidad de base aumenta una unidad.
TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR. En un transistor polarizado para funcionar como amplificador, la corriente de colector se amplifica tantas veces como grande sea su beta multiplicada por su intensidad de base, es decir, la intensidad de colector es la intensidad de base amplificada.
La recta de carga divide la gráfica del transistor en tres zonas
-Zona activa. Es la parte central de la recta de carga, indica la parte lineal del transistor, es decir, se cumple que Ic=B(beta) · Ib y tenemos la zona con menos distorsión del transistor.
-Zona de saturación. La intensidad de colector es máxima y la tensión conector emisor tiende a 0 (tensión conector emisor=0.2V) Se produce la máxima distorsión ya que no se comporta de forma lineal.
-Zona de corte. La intensidad de colector es 0, el transistor está cortado y la tensión colector emisor es máxima (tensión colector emisor = V1)
TIPOS DE AMPLIFICADORES
AMPLIFICADOR TIPO A. Se polariza el transistor en el centro de la recta de carga cerca del centro. En la zona activa, es decir, en la parte lineal de la recta de carga.
Carácterísticas: Es un amplificador sin distorsión pero con poca amplificación.
Aplicaciones: Equipos de música de alta calidad.
AMPLIFICADORES TIPO B. Se polariza el transistor justo en la línea donde comienza la zona de corte o saturación
Carácterísticas. Solo amplifica la mitad de la onda con una gran ganancia.
Aplicaciones: Alarmas y sensores.
AMPLIFICADORES TIPO AB. Se polarizan el transistor cerca de la zona de corte o saturación.
Carácterísticas: Tiene una gran potencia pero sin distorsión, en música solo amplifican la mitad de la onda.
Aplicaciones: equipos de música de alta calidad.
AMPLIFICADORES TIPO C. Se polariza el transistor dentro de la zona de corte o saturación. Tiene mucha distorsión.
Carácterísticas: Tienen mucha ganancia pero mucha distorsión.
Aplicaciones: Sistemas digitales.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es la ganancia beta de un transistor?
La ganancia beta, o ganancia de corriente, indica cuántas veces aumenta la intensidad de colector cuando la intensidad de base aumenta una unidad. Se obtiene como beta = Ic / Ib.
¿Cuáles son las zonas de operación de un transistor?
La recta de carga se divide en zona activa, zona de saturación y zona de corte. La zona activa es la parte lineal con menos distorsión, mientras que en saturación y corte el transistor no se comporta de forma lineal.
¿Para qué se usa un amplificador tipo B?
Los amplificadores tipo B se polarizan justo en el límite de la zona de corte o saturación. Solo amplifican la mitad de la onda, con gran ganancia, y se aplican en alarmas y sensores.
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