12.7 : Frecuencia de corte de BJT

Las frecuencias de corte en los transistores de unión bipolar (BJT) marcan la transición entre la banda de paso y la banda de eliminación de señal, lo que influye en su rendimiento al amplificar o atenuar frecuencias. Estas frecuencias son cruciales para diseñar BJT para cumplir con requisitos operativos específicos en circuitos electrónicos.

Frecuencia de corte alfa: pertinente a la configuración de base común, la frecuencia de corte alfa define el límite de frecuencia superior en el que la ganancia actual, alfa, permanece estable. A medida que las frecuencias aumentan más allá de este punto crítico, alfa disminuye, lo que reduce la eficacia del transistor para amplificar señales.

Frecuencia de corte beta: Más relevante en configuraciones de emisor común, la frecuencia de corte beta es significativamente menor que su contraparte alfa. Describe la frecuencia a la que la ganancia de corriente del emisor común, beta, comienza a disminuir, lo que afecta negativamente el rendimiento del amplificador.

Frecuencia de transición: esta frecuencia, ligeramente inferior a la frecuencia de corte beta, representa el producto ganancia-ancho de banda del BJT. Es la frecuencia a la que la ganancia del amplificador es igual a la unidad, lo que indica la frecuencia más alta a la que el transistor puede funcionar eficazmente como amplificador.

Tiempo de tránsito de portadores: la frecuencia de transición también refleja el tiempo total que tardan los portadores en viajar desde el emisor al colector, incorporando el tiempo de retraso del emisor, el tiempo de tránsito base y el tiempo de tránsito del colector. El tiempo de tránsito base es especialmente crítico; minimizarlo mediante un ancho de base más estrecho mejora la respuesta de alta frecuencia del BJT.

Estas frecuencias de corte son esenciales para comprender y optimizar el comportamiento de frecuencia de los BJT, particularmente en aplicaciones de alta frecuencia, asegurando que funcionen dentro de su rango efectivo.