Aplicaciones de BJT
Definición de BJT
Un Transistor Bipolar de Unión (BJT) se define como un dispositivo semiconductor de tres terminales utilizado para amplificación y conmutación.
Aplicaciones del Transistor Bipolar de Unión
Existen dos tipos de aplicaciones del transistor bipolar de unión, la conmutación y la amplificación.
Transistor como Interruptor
En las aplicaciones de conmutación, un transistor opera en la región de saturación o corte. En la región de corte, el transistor actúa como un interruptor abierto, mientras que en la saturación, actúa como un interruptor cerrado.
Interruptor Abierto
En la región de corte (ambas uniones están polarizadas inversamente), el voltaje a través de la unión CE es muy alto. El voltaje de entrada es cero, por lo que tanto la corriente de base como la corriente de colector son cero, por lo que la resistencia ofrecida por el BJT es muy alta (idealmente infinita).
Interruptor Cerrado
En la saturación (ambas uniones están polarizadas directamente), se aplica un alto voltaje de entrada a la base, causando un gran flujo de corriente de base. Esto resulta en un pequeño caída de voltaje a través de la unión colector-emisor (0.05 a 0.2 V) y una gran corriente de colector. La pequeña caída de voltaje hace que el BJT actúe como un interruptor cerrado.
BJT como Amplificador
Amplificador CE de una Etapa Acoplado RC
La figura muestra un amplificador CE de una etapa. C1 y C3 son capacitores de acoplamiento, utilizados para bloquear la componente DC y pasar solo la parte AC, también aseguran que las condiciones de polarización DC del BJT permanezcan inalteradas incluso después de aplicar la entrada. C2 es el capacitor de derivación que aumenta la ganancia de voltaje y deriva el resistor R4 para señales AC.
El BJT está polarizado en la región activa utilizando los componentes de polarización necesarios. El punto Q se mantiene estable en la región activa del transistor. Cuando se aplica la entrada como se muestra a continuación, la corriente de base comienza a variar hacia arriba y hacia abajo, por lo que la corriente de colector también varía como I C = β × IB. Por lo tanto, el voltaje a través de R3 varía ya que la corriente de colector pasa a través de él. El voltaje a través de R3 es el amplificado y está 180o apartado de la señal de entrada. Así, el voltaje a través de R3 se acopla a la carga y se ha producido la amplificación. Si el punto Q se mantiene en el centro de la carga, se producirá muy poca o ninguna distorsión de la forma de onda. La ganancia de voltaje y corriente del amplificador CE es alta (la ganancia es el factor por el cual el voltaje o la corriente aumenta de la entrada a la salida). Se utiliza comúnmente en radios y como amplificador de voltaje de baja frecuencia.
Para aumentar aún más la ganancia, se utilizan amplificadores de varias etapas. Estos están conectados a través de un capacitor, un transformador eléctrico, R-L o acoplamiento directo, dependiendo de la aplicación. La ganancia total es el producto de las ganancias de las etapas individuales. La figura a continuación muestra un amplificador CE de dos etapas.
