Los transistores bipolares de unión (BJT) son componentes fundamentales en electrónica, funcionando idealmente como amplificadores de corriente. Cuando se aplica una pequeña señal al terminal de entrada, en los terminales de salida aparece una reproducción ampliada de esta corriente.
Configuraciones Fundamentales de Amplificadores BJT
Los transistores BJT pueden configurarse de diversas maneras para lograr diferentes características de amplificación. Las configuraciones más comunes son base común, emisor común y colector común.
Amplificador en Configuración de Base Común
En la figura 2 se muestra un amplificador base común práctico. La señal se inyecta al emisor a través del condensador Ci y se extrae amplificada por el colector vía el condensador Co. La base, conectada dinámicamente a tierra a través del condensador Cb, actúa como elemento común a los circuitos de entrada y de salida. Los condensadores Ci y Co actúan como condensadores de paso o de acoplamiento. Su objetivo es eliminar el nivel de corriente continua presente a la entrada o a la salida y transferir sólo las señales de audio propiamente dichas. El condensador Cb actúa como condensador de deriva (bypass). Su objetivo es mantener estable el voltaje de polarización de la base, enviando a tierra cualquier variación.
Este circuito presenta una baja impedancia de entrada (entre 0.5 Ohmios y 50 Ohmios) y una alta impedancia de salida (entre 1 kOhmio y 1 MOhmio). Las ganancias de voltaje y de potencia pueden ser altas, del orden de 150 o más, dependiendo de la Beta del transistor.
Amplificador en Configuración de Emisor Común
En la figura 3 se muestra un amplificador emisor común práctico. La señal se inyecta a la base a través del condensador Ci y se recibe amplificada del colector vía el condensador Co. El emisor, conectado dinámicamente a tierra a través del condensador Ce, actúa como elemento común a los circuitos de entrada y de salida.
Nuevamente, Ci y Co actúan como condensadores de acoplamiento y Ce como condensador de deriva. Las resistencias RB1, RB2, RC y RE polarizan adecuadamente el transistor y fijan su punto de trabajo. La impedancia de entrada de este montaje es del orden de 20 Ohmios a 5 kOhmios y la impedancia de salida del orden de 50 Ohmios a 50 kOhmios. El circuito proporciona simultáneamente ganancia de corriente y de voltaje. La ganancia de potencia puede llegar a ser relativamente alta, del orden de 10.000. Típicamente, la ganancia de corriente es del orden de 50.
Amplificador en Configuración de Colector Común
En la figura 4 se muestra un amplificador colector común práctico. La señal se introduce por la base a través del condensador Ci y se extrae por el emisor vía el condensador Co. El colector, conectado dinámicamente a tierra a través de Ce, actúa como elemento común a los circuitos de entrada y de salida. Las señales de entrada y de salida siempre están en fase.
El amplificador colector común se caracteriza por tener una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. La ganancia de voltaje es siempre menor que 1 y la de potencia es normalmente inferior a la que se obtiene con las configuraciones base común o emisor común.
Amplificador Diferencial
Una variación importante de los tres tipos fundamentales de amplificadores discutidos anteriormente es el amplificador diferencial. En este caso, el voltaje de salida es proporcional a la diferencia, con respecto a tierra, entre los voltajes aplicados a los terminales de entrada.
Transistores de Efecto de Campo (FET)
Además de los transistores BJT, los transistores de efecto de campo (FET), que incluyen los JFET y MOSFET, son otro tipo fundamental de transistor ampliamente utilizado en electrónica. Al igual que los BJT, los FET requieren una adecuada polarización para establecer su punto de operación y asegurar su correcto funcionamiento como amplificadores o conmutadores. La polarización del JFET, así como la configuración y polarización de los transistores MOSFET, son temas clave en el estudio de estos dispositivos. Sin embargo, este artículo se ha centrado en las configuraciones de los transistores BJT.
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