Tema: Regiones de operación del transistor de juntura bipolar (BJT)

El transistor de juntura bipolar es un dispositivo activo. Inicialmente funcionó como un elemento discreto pero más adelante con el avance tecnológico paso a tener aplicaciones como componente de los dispositivos de circuitos integrados.

Para hacer trabajar un transistor se necesita de alimentación externa que se conoce como polarización. Dependiendo de dónde se esté aplicando la alimentación al transistor así la polarización recibe un nombre especifico.

Igualmente dependiendo de la zona en que esté operando el transistor en un momento dado, así serán los valores de corriente de base, emisor y colector y los voltajes en las junturas...

Modos o regiones de trabajo del transistor

Están identificadas cuatro condiciones típicas de polarización del transistor. Dependiendo del sentido o del signo de voltaje en las junturas, el transistor estará operando en alguna. A continuación un gráfico que ilustra lo que se ha explicado hasta aquí.

 Dependiendo de la condición de polarización, directa o inversa, el transistor estará en una región de trabajo u otra. En el modo activo el transistor estará trabajando como un amplificador y en los modos de corte y saturación el transistor estará en uso como un interruptor.

En seguida tenemos las curvas de un transistor mostrándose las curvas características de salida de emisor común, mostrando también las regiones de trabajo

 La región activa directa.

Esta región es la que corresponde a una polarización directa de la juntura emisor-base. Es la región de operación normal del transistor para amplificación.

En esta región la corriente de colector es proporcional a la corriente de base.

Se cumple que IC = β IB    β es conocido como la ganancia del transistor

Región activa inversa.

Corresponde a una polarización inversa de la unión emisor-base y a una polarización directa de la unión colector-base. Esta región es de uso muy poco frecuente.

Región de corte

Aquí se trata de polarización inversa de ambas junturas. La operación en esta región corresponde a aplicaciones de conmutación en el modo de apagado. El transistor actúa como un interruptor abierto (IC=0)

En este caso las dos uniones están polarizadas en inversa, las uniones BE y BC. De esta forma no hay portadores de carga móviles, no puede establecerse ninguna corriente de mayoritarios. Los portadores minoritarios si pueden atravesar las uniones polarizadas en inversa, pero dan lugar a corrientes muy bajas. Entonces, un transistor en corte equivale prácticamente, a un circuito abierto.

Región de saturación          

Implica polarización directa de ambas uniones. La operación en esta región corresponde a aplicaciones de conmutación en el modo encendido. El transistor actúa como un interruptor cerrado. (VCE=0)

Conclusiones

• El transistor típicamente trabaja en las zonas activa, corte y saturación.
• Si deseamos diseñar un sencillo circuito de amplificación con un transistor debemos hacerlo operar en la región activa.

Referencias

Huircan, J. & Carrillo, R. (2011). El Transistor de juntura bipolar (BJT). Temuco: Universidad de la Frontera

Transistor. Recuperado de 

http://rabfis15.uco.es/transistoresweb/Tutorial_General/regionestra...