Modos de operación del BJT: Región de Saturación Este modo ocurre cuando las dos uniones estan polarizadas de forma direct a diremos que el transistor está en modo de saturación. Aquí, las corrientes circulan como si prácticamente no existiese transistor alguno. El transistor en, este caso, se comporta como un circuito cerr ado. En la región de saturación las uniones de emisor y colector están polarizadas en directa; la VBE y la VBC tienen tensiones superiores 100mV. En estas condiciones, las ec uaciones de Ebers-Moll quedan reducidas a
La caída de tensión entre el colector y emisor es muy baja debido a que ambas uniones pn se encuentran directamente polarizadas. De esta manera, se verifica que
Y si de las primeras formulas despejamos a Vbe y Vbc y la sustituimos en la anterios nos quedan las formulas de la siguiente manera.
Región de corte Se produce cuando las dos uniones están polarizadas de forma inversa. Podemos imaginarnos dos diodos colocados de forma opuesta al paso de la corriente. Como ya sabemos, en este caso no circula corriente apreciable, razón por la que se llama modo de corte. Se puede decir que, en este caso, el transistor se comporta como un interruptor abierto. En la región de corte las uniones de emisor y colector están polarizadas en inversa; la VBE y la VBC tienen tensiones inferiores a 100mV.
En estas condiciones, las ecuaciones de Ebers-Moll pueden ser simplificadas a:
Estas corrientes son extremadamente bajas y pueden se r despreciadas; a efectos prácticos se puede considerar al transistor como si no existiese. El transistor está en la región lineal cuando tiene corrientes significativas en sus terminales y está en corte cuando esas corrientes son muy bajas.
Modo activo directo En el modo activo directo, la unión emisor base está directamente polarizada y la unión colector base inversamente polarizada. En este modo, el transistor se comporta como una fuente de corriente controlada. Decimos que se trata de una fuente de corriente controlada porque podemos controlar las corrientes que fluyen por el t ransistor. La corriente del colector, IC, depende del valor de la corriente del emisor, IE, es decir, si IE aumenta también lo hará IC y, por el contrario, una disminución en IE provocará una disminución en IE. Así pues, controlando IE, automáticamente controlaríamos IE. El control de IE se lleva a cabo co n el potencial base emisor. Los transistores bipolares de circuitos analógicos lineales están operando en la región activa directa. En esta región existe cuatro zonas de operación definidas por el estado de las uniones del transistor saturación, lineal, corte y ruptura.
Unión de emisor
Unión de colector
Modo de operación
Directa
Inversa
Activa directa
Inversa
Directa
Activa inversa
Inversa
Inversa
Corte
Directa
Directa
Saturación
Zona inversa En la región inversa los terminales colector y emisor se intercambian, es decir, e l emisor hace la función de colector y viceversa. aunque las prestaciones del t ransistor sufren una gran disminución al carecer de simetría; el colector e stá menos dopado y tiene mayor tamaño que el emisor. El efecto más importante es la disminución de la g anancia en corriente en continua que pasa a tener valores altos (p.e., ßF=200) en la región directa lineal a valores bajos (p.e., ßI=2) en la región inversa lineal.
