Puntos de Operación

Puntos de Operación

1. El análisis o diseño de un amplificador transistorizado requiere conocer la respuesta del sistema tanto de cd como de ca. Con frecuencia se supone que el transistor es un dispositivo mágico que puede elevar el nivel de la entrada de ca, sin la ayuda de una fuente de energía externa. En realidad, el nivel de potencia de ca de salida mejorada es el resultado de una transferencia de energía de las fuentes de cd aplicadas.

2. El análisis o diseño de cualquier amplificador electrónico se compone, por consiguiente, de una parte de ca y una de cd. Por suerte, el teorema de superposición es aplicable y la investigación de las condiciones de cd puede separarse por completo de la respuesta de ca

   • Varios factores controlan el nivel de operación de cd de un transistor, entre ellos el intervalo de los posibles puntos de operación en las características del dispositivo. En la sección 4.2 espe- cificamos el intervalo para el amplificador de transistor de unión bipolar (BJT). Una vez que se han definido los niveles de corriente cd y voltaje deseados,se debe construir una red que establez- ca el punto de operación deseado.

3. Punto de Operación

   • El término polarización que aparece en el título de este capítulo es un término totalmente inclu- sivo de la aplicación de voltajes de cd para establecer un nivel fijo de corriente y voltaje. Para amplificadores con transistores, la corriente y voltaje de cd resultantes establecen un punto de operación en las características que definen la región que se empleará para amplificar la señal aplicada.
   • Como el punto de operación es un punto fijo en las características, también se llama punto quiescente (abreviado punto Q). Por definición, quiescente significa quieto, inmóvil, inactivo.
   • El dispositivo BJT podría ser polarizado para que opere afuera de estos límites máximos, pero el resultado de tal operación acortaría considerablemente la duración del dispositivo o lo destruiría. Si nos limitamos a la región activa, podemos seleccionar muchas áreas o puntos de operación diferentes. A menudo, el punto Q seleccionado depende del uso pretendido del circui- to.
   • Para que el BJT se polarice en su región de operación lineal o activa lo siguiente debe ser cierto: 1. La unión base-emisor debe polarizarse en directa (voltaje más positivo en la región p), con el voltaje de polarización en directa resultante de cerca de 0.6 a 0.7 V. 2. La unión base-colector debe polarizarse en inversa (más positivo en la región n), con el voltaje de polarización en inversa de cualquier valor dentro de los límites del dispositivo.
   • Hay que considerar otro factor de polarización muy importante. Habiendo seleccionado y pola- rizado el BJT en un punto de operación deseado, también debemos tomar en cuenta el efecto de la temperatura. La temperatura cambia los parámetros del dispositivo al igual que la ganancia de corriente del transistor y su corriente de fuga (I CEO ). Las altas temperaturas incremen- tan las corrientes de fuga en el dispositivo, y cambian por lo tanto las condiciones de operación establecidas por la red de polarización. El resultado es que el diseño de la red también debe pro- porcionar un grado de estabilidad de temperatura, de modo que los cambios ambientales produz- can cambios mínimos en el punto de operación.

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