Sesgo de transistor
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El sesgo es el proceso de aplicar un voltaje constante para ayudar a mantener el circuito en funcionamiento. En el corazón del transistor está la polarización directa de la unión de la base del emisor y la polarización inversa de la unión de la base del colector para que permanezca en la región activa y actúe como un amplificador.
En el capítulo anterior, explicamos cómo un transistor actúa como un buen amplificador si las partes de entrada y salida están polarizadas.
El flujo correcto de la corriente cero del colector y el mantenimiento del voltaje correcto del colector del transmisor durante la propagación de la señal se conoce como Sesgo de transistor… El circuito que polariza el transistor se llama Circuito de sesgo…
Si se aplica una señal de muy bajo voltaje a la entrada BJT, no se puede amplificar. Porque para que el BJT amplifique la señal, se deben cumplir dos condiciones.
El voltaje de entrada debe exceder voltaje de conmutación para que el transistor sea EN…
BJT debe estar en área activatrabajar como amplificador…
Si los voltajes y corrientes de CC apropiados se suministran a través del BJT desde fuentes externas para que el BJT funcione en la región activa y superponga las señales de CA para la amplificación, entonces este problema se puede evitar. Los voltajes y corrientes de CC especificados se seleccionan de modo que el transistor permanezca en la región activa durante toda la corriente de CA de entrada. Por lo tanto, se requiere polarización de CC.
La siguiente figura muestra un amplificador de transistor con polarización de CC en los circuitos de entrada y salida.
Para que un transistor funcione como un amplificador confiable, su punto de operación debe estabilizarse. Echemos un vistazo a los factores que influyen en la estabilización del punto de operación.
El factor principal que afecta el punto de trabajo es la temperatura. El punto de funcionamiento cambia debido a los cambios de temperatura.
A medida que aumenta la temperatura, los valores de ICE, β, VBE cambian.
Entonces, el principal problema que afecta al punto de operación es la temperatura. Por lo tanto, el punto de funcionamiento debe ser independiente de la temperatura para lograr la estabilidad. Para ello, se introducen circuitos de polarización.
El proceso de hacer que el punto de funcionamiento sea independiente de los cambios de temperatura o de los parámetros del transistor se conoce como Estabilización…
Una vez estabilizados, IC y VCE son independientes de los cambios de temperatura o del reemplazo del transistor. Un buen circuito de polarización ayuda a estabilizar el punto de operación.
La estabilización del punto de operación debe lograrse por las siguientes razones.
Echemos un vistazo más de cerca a estos conceptos.
Dado que la expresión para la corriente de colector IC es
$$ I_C = beta I_B + I_ {CEO} $$
$$ = beta I_B + ( beta + 1) I_ {CBO} $$
La corriente de fuga del colector ICBO está fuertemente influenciada por las fluctuaciones de temperatura. Para salir de esto, las condiciones de polarización se establecen de modo que la corriente del colector cero del CI sea 1 mA. Por tanto, es necesario estabilizar el punto de funcionamiento, es decir, mantener un IC constante.
Dado que el valor β y el valor VBE no son iguales para cada transistor, el punto de funcionamiento tiende a cambiar con cada cambio de transistor. Por tanto, es necesario estabilizar el punto de operación.
Dado que la expresión para la corriente de colector IC es
$$ I_C = beta I_B + I_ {CEO} $$
$$ = beta I_B + ( beta + 1) I_ {CBO} $$
La corriente del colector, así como la corriente de fuga del colector, provocan la disipación de calor. Si el punto de funcionamiento no se estabiliza, surge un efecto acumulativo que aumenta la disipación de calor.
La autodestrucción de un transistor tan desestabilizado se conoce como Carrera térmica…
Para evitar escapes térmicos y la destrucción del transistor, es necesario estabilizar el punto de operación, es decir, mantener un IC constante.
Está claro que la IC debe mantenerse constante, independientemente de las variaciones de ICBO o ICO. Se mide el grado en el que el circuito de polarización mantiene con éxito esto Factor de sostenibilidad… Está designado S…
Por definición, la tasa de cambio de la corriente del colector IC en relación con la corriente de fuga del colector ICO a β e IB constantes se llama Factor de sostenibilidad…
$ S = \frac {d I_C} {d I_ {CO}} $ con IB y β constantes
Por lo tanto, podemos entender que cualquier cambio en la corriente de fuga del colector cambia en gran medida la corriente del colector. El factor de estabilidad debe ser lo más bajo posible para no afectar la corriente del colector. S = 1 es ideal.
Se puede obtener una expresión general del factor de estabilidad para la configuración CE como se muestra a continuación.
$$ I_C = beta I_B + ( beta + 1) I_ {CO} $$
Diferenciando la expresión anterior con respecto a IC, obtenemos
$$ 1 = beta \frac {d I_B} {d I_C} + ( beta + 1) \frac {d I_ {CO}} {dI_C} $$
O
$$ 1 = beta \frac {d I_B} {d I_C} + \frac {( beta + 1)} {S} $$
Dado que $ \frac {d I_ {CO}} {d I_C} = \frac {1} {S} $
O
$$ S = \frac { beta + 1} {1 – beta \left ( \frac {d I_B} {d I_C} \right)} $$
Por tanto, el coeficiente de estabilidad S depende de β, IB e IC.
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