5.2: La necesidad de sesgo

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¿Por qué polarizar un transistor en primer lugar? Después de todo, si el dispositivo exhibe ganancia de corriente (es decir,\(\beta\)), ¿por qué no simplemente aplicar una señal de CA en la base y obtener una versión amplificada de la misma en el colector? Lo primero que hay que recordar es que la ganancia de corriente es una consecuencia del sesgo hacia adelante y hacia atrás. Ante ese hecho, y sin una fuente adicional de energía, no se puede producir amplificación. Además, recuerde la magnitud de la colina de energía requerida para la polarización hacia adelante del emisor base. Para lograrlo, se\(V_{BE}\) necesita estar alrededor de 0.7 voltios. Si simplemente aplicáramos una señal de CA a la base, solo podríamos esperar polarizar hacia adelante el base-emisor cuando esa señal superara los 0.7 voltios. Toda la mitad negativa de la señal de CA sería ignorada junto con todo lo positivo que esté por debajo de 0.7 voltios. Al ver que el voltaje generado por muchos dispositivos de entrada como micrófonos y sensores puede ser solo de unos cientos de milivoltios, ¡toda la señal podría ser ignorada! La solución a estos problemas es aplicar una polarización de CC al transistor y luego superponer la señal de CA encima de eso. En otras palabras, si el voltaje de CA está montando en un voltaje de CC mucho mayor, entonces incluso el pico negativo de la señal de CA será un voltaje positivo neto, y podemos mantener la función adecuada del transistor.

Existen numerosas formas de establecer una polarización de CC de polaridad adecuada en un transistor. El truco es encontrar formas de hacer un sesgo estable, es decir, establecer un punto Q que no se mueva a pesar de los cambios de parámetros como los cambios en\(\beta\). Como veremos en los siguientes capítulos, un punto Q inestable puede tener efectos negativos en el rendimiento de CA de un amplificador. Por ejemplo, podría hacer que la ganancia sea inestable, aumentar la distorsión o reducir la potencia de salida. Esta falta de estabilidad es un problema importante con la configuración de sesgo base examinada en el capítulo anterior. Lo que nos gustaría es un circuito que establezca una corriente de colector que no cambie ni siquiera cuando\(\beta\) cambie.