¿Cómo funciona el transistor como amplificador.
Hola mirparianos. En esta entrada vamos a aprender cómo funciona y hace un transistor bipolar para amplificar una señal de audio.
Supon que tienes un circuito como el siguiente:
El sonido sale de la fuente de sonido, y desde el mismo terminal de la base, llega por un lado al altavoz. El altavoz por el otro terminal se conecta a masa, a la cual también está conectado el otro terminal de la fuente de sonido.
En esta configuración, deberías de escuchar la fuente de sonido en tu altavoz, porque el transistor está desconectado.
Pero si conectamos el terminal del altavoz directamente al colector, el sonido dejará de escucharse ya que es como si fuera un circuito abierto.
Esto ocurre porque la señal de audio no tiene la suficiente potencia como para polarizar al transistor. Pero si añadimos una fuente de alimentación de baja tensión (3,7V a 5V), la cosa cambia. Ahora al polarizar directamente el diodo emisor, la señal de audio tiene la suficiente potencia como para hacer que el transistor conduzca y se escuche a la salida del mismo la señal de audio. Incluso se escucha a un volumen mayor.
Por desgracia, se introduce una distosión por cruce ya que el transistor no está polarizado correctamente y habrá pérdidas de señal cuando la tensión de los diodos sea inferior a la de su polarización de funcionamiento.
Pero eso se puede solucionar gracias a la polarización del transistor. Polarizar significa conectar correctamente y a las tensiones adecuadas cada diodo del transistor. Esto significa que en un transistor NPN, el emisor y la base deberán de estar conectados a negativo y positivo respectivamente, mientras que la base y el colector, a positivo los dos terminales.
Para evitar la distorsión por cruce, se suele hacer que la fuente de alimentación se ocupe de "cubrir" la alimentación que necesitan estos diodos internos para funcionar. Así el nivel eléctrico de la señal no será absorbido en parte por esta diferencia de tensión. Y eso se suele hacer con un divisor de tensión en la línea de base del transistor que producirá que el transistor conduzca sin que absorba parte de la tensión de la señal.
Pero no solo se ha de tener en cuenta que en el circuito quede alimentado el transistor, sino que además quede correctamente alimentado a cierta tensión. Ajustar la tensión fija del divisor de tensión es un proceso que, según la señal pueda hacer que el transistor comience a saturar o pasar al corte. De ahí se dice que hay que calcular los valores de tensión y corriente por el transistor para hallar el punto de trabajo.
El transistor tiene dos puntos de trabajo. Uno estático que no variará y otro dinámico que variará con la señal de audio. Puedes repasar los términos de ambos puntos en las clases teóricas del curso de electrónica.
Calculo del punto dinámico de trabajo.
Calculo del punto estático de trabajo.
Que no estén bien calculados los puntos de trabajo en el transistor, puede hacer que cuando insertes una señal de audio, la corriente por el transistor sea elevada o pequeña y por lo tanto poner en peligro tanto al transistor como la calidad de la señal.
En la amplificación, también suele ocurrir que el transistor va a estar configurado en cierto circuito eléctrico, lo que ocasiona que, dependiendo la configuración que tenga el amplificador, devolverá una serie de caracteristicas diferentes.
Por ejemplo en una polarización de emisor, aparte de que la señal de salida se invierte, la ganancia de corriente es moderadamente buena, pero nada que ver con el amplificador en base común, que obtiene las mayores ganancias a la salida respecto a la entrada. En colector común la ganancia no suele ser interesante, pues es una configuración más usada como adaptador de impedancias.
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