CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSISTORES

Circuito básico con un transistor

Los parámetros que afectan al funcionamiento del transistor son cuatro: I_B, V_BE, I_C y V_EC, de los cuales dos están ligados entre sí, concretamente los que forman el circuito de entrada: I_B v V_B.

Dichos parámetros se han representado gráficamente en la imagen de la figura anterior correspondiente al circuito básico del transistor.

Para representar en un plano, en un sistema de dos coordenadas, los valores de las tres magnitudes del transistor, es necesario mantener una de ellas constante, pues si variasen las tres, únicamente podrían representarse en el espacio, con un sistema de tres coordenadas.

Para lograr varios puntos de las curvas que a continuación se analizan es preciso conectar el transistor de forma que se puedan alterar las polarizaciones de base y de colector, al mismo tiempo que se miden las corrientes que pasan por dichos electrodos. Aunque los fabricantes de semiconductores y los manuales de características proporcionan las curvas de funcionamiento de cada modelo, en la siguiente figura se presenta un circuito elemental con el que se podrán obtener puntos de dichas curvas, que, al carecer el transistor de resistencia de carga, serán del tipo estático.

Circuito elemental con transistor

Las curvas obtenidas con estos criterios no son las dinámicas de trabajo real del transistor, pues están sacadas sin colocar ninguna carga, pero servirán para determinarlas posteriormente.

Curva I_B / V_BE  para V_EC  constante

Relaciona la intensidad I_B, que circula por la entrada del transistor, con la tensión que se aplica en el mismo circuito, V_BE, para una tensión constante entre colector y emisor. En realidad estas dos magnitudes que relacionan la curva son proporcionales, pues forman el circuito de una unión N-P polarizada directamente. Por este motivo, tanto los valores de V_BE como los de I_B son muy bajos, como podemos ver en la siguiente figura.

Curva intensidad de base y tensión de base-emisor para tensión de colector-emisor constante de un transistor

Curva I_C  / V_BE  para V_EC constante

Sirve para relacionar la intensidad de salida del transistor con la tensión que se aplica a su entrada, manteniendo constante la polarización de colector. Esta curva se ha utilizado en publicaciones precedentes para calcular el valor de la amplificación, lo cual es una incorrección, puesto que en la realidad, al existir una resistencia de carga, V_EC varía al hacerlo I_C.

En la figura 6-4 se muestra la forma típica de esta curva, en la que se observa que con variaciones pequeñas de la tensión de entrada V_BE  se consiguen incrementos importantes en la intensidad de salida I_C.

Curva del transistor de la intensidad de colector y tensión de colector-emisor para una tensión de colector emisor constante 

Curvas de I_C  / V_EC

Son sin duda las más utilizadas para la determinación de los puntos de trabajo del transistor, y sirven para relacionar la intensidad y la tensión del circuito de salida, manteniendo constante I_B en un caso o V_BE en el otro, dando lugar a las dos variantes de este tipo de curvas que se presentan en la figura siguiente, para un transistor de germanio (Ge), puesto que en los de silicio (Si) la V_BE oscila sobre los 0,6 V.

Curvas del transistor de germanio que relaciona la intensidad de colector y la tensión de colector y emisor

Como la construcción de estas curvas es totalmente teórica, y en la práctica se precisan datos de comportamiento real, existen cuatro parámetros universales que lo definen:

«Resistencia dinámica de entrada con salida en corto, V_EC = cte.»

r = H₁₁ = ^ V_BE / ^ I_BE

«Relación entre la tensión de salida y la de entrada, con I_B = cte.»

µ = H₁₂ = ^ V_CE / ^ V_BE

«Conductancia de salida, con V_BE = Cte.»

S = H₂₂ = ^ I_CE / ^ V_CE

«Relación entre la corriente de salida y la de entrada, con V_EC = cte.»

ß = H₂₁ = ^ I_CE / ^ I_BE

En muchas ocasiones el conjunto de las curvas características del transistor mencionado suele venir en un solo gráfico, como el indicado en la siguiente figura, en la que se ha colocado un punto A que se refleja en los cuatro cuadrantes. De esta forma se determinan los cuatro parámetros que definen el comportamiento del transistor en ese punto.

Curvas características del transistor

El punto A queda definido al interpretar su posición en los cuatro cuadrantes, con los siguientes parámetros que marcan el funcionamiento del transistor en dicho punto:

PUNTO A: I_B = 50 µA; I_C = 5 mA; V_EC = 5 V; V_BE = 0,21 V.

Escrito por Archie Tecnology

Si te ha gustado esta entrada y te ha sido de utilidad, por favor, ayuda a otros a encontrarnos con un Me Gusta en Facebook, o , un Twitter. Además para que puedas estar informado puntualmente de nuestras novedades puedes hacerte seguidor de este blog y seguirnos en nuestras redes sociales. Muchas gracias por su confianza, que es por lo que trabajamos y hace superarnos día a día.

  ARTÍCULOS RELACIONADOS