12.9 : Amplificadores BJT

Los transistores de unión bipolar (BJT) son componentes fundamentales en los circuitos amplificadores y funcionan como fuentes de corriente controladas por voltaje en su región activa. Esta característica les permite controlar eficientemente la corriente del colector a través de variaciones en el voltaje base-emisor. Básicamente, los BJT amplifican la potencia debido a su capacidad de tomar una señal de entrada débil y emitir una señal mucho más fuerte.

En las configuraciones de amplificadores BJT, particularmente en configuraciones de emisor común, la función del transistor se extiende a convertir la transconductancia en amplificación de voltaje. Esta conversión se logra canalizando la corriente de salida a través de una resistencia. El voltaje de salida del amplificador está determinado por la caída de voltaje a través de esta resistencia de carga restada del voltaje de suministro. En consecuencia, el amplificador produce un voltaje de salida invertido, que es esencialmente el voltaje de entrada desplazado por el voltaje de suministro. Esta inversión es una característica de los amplificadores de emisor común.

La curva característica de transferencia de voltaje de un amplificador BJT de emisor común proporciona una representación visual de cómo varía el voltaje del colector de salida en respuesta a cambios en el voltaje base de entrada. En particular, la pronunciada pendiente de la curva en la región activa indica dónde se logra la máxima ganancia. Sin embargo, esta región también introduce cierta no linealidad en el voltaje de salida.

Se establece una polarización de voltaje CC de emisor base en el punto de reposo (punto Q) dentro de la región activa para una amplificación estable y lineal. Cuando se aplica una pequeña señal variable en el tiempo además de esta polarización de CC, el BJT opera dentro de un segmento pequeño, casi lineal, de la curva característica. Esto da como resultado la amplificación del voltaje del colector de salida. Esta configuración es crucial para lograr la amplificación deseada y al mismo tiempo mantener la integridad de la forma de onda de la señal.

Los BJT son componentes fundamentales para diversas aplicaciones electrónicas, particularmente en la creación de circuitos amplificadores eficientes y efectivos que mejoran la intensidad de la señal sin una distorsión significativa.