Regiones de operación de transistores
El suministro de CC se proporciona para el funcionamiento de un transistor. Este suministro de CC se proporciona a las dos uniones PN de un transistor que influye en las acciones de los portadores mayoritarios en estas uniones de emisor y colector.
Las uniones están sesgadas hacia adelante y hacia atrás según nuestro requisito. Forward biased es la condición en la que se aplica un voltaje positivo al material de tipo py se aplica un voltaje negativo al material de tipo n. Reverse biased es la condición en la que se aplica un voltaje positivo al material de tipo ny se aplica un voltaje negativo al material de tipo p.
Polarización de transistores
El suministro de voltaje de CC externo adecuado se denomina biasing. Se realiza polarización directa o inversa a las uniones de emisor y colector del transistor.
Estos métodos de polarización hacen que el circuito de transistores funcione en cuatro tipos de regiones, como Active region, Saturation region, Cutoff region y Inverse active region(rara vez utilizado). Esto se entiende echando un vistazo a la siguiente tabla.
| Unión del emisor | Cruce de colectores | Región de operación |
|---|---|---|
| Adelante sesgado | Adelante sesgado | Región de saturación |
| Adelante sesgado | Polarización inversa | Región activa |
| Polarización inversa | Adelante sesgado | Región activa inversa |
| Polarización inversa | Polarización inversa | Región de corte |
Entre estas regiones, la región activa inversa, que es solo la inversa de la región activa, no es adecuada para ninguna aplicación y, por lo tanto, no se usa.
Región activa
Esta es la región en la que los transistores tienen muchas aplicaciones. Esto también se llamalinear region. Un transistor mientras está en esta región, actúa mejor como unAmplifier.
El siguiente diagrama de circuito muestra un transistor funcionando en una región activa.
Esta región se encuentra entre la saturación y el corte. El transistor opera en la región activa cuando la unión del emisor está polarizada hacia adelante y la unión del colector está polarizada hacia atrás.
En el estado activo, la corriente del colector es β veces la corriente base, es decir
$$ I_C = \ beta I_B $$
Donde I C = corriente del colector, β = factor de amplificación de corriente e I B = corriente de base.
Región de saturación
Esta es la región en la que el transistor tiende a comportarse como un interruptor cerrado. El transistor tiene el efecto de un cortocircuito en su colector y emisor. Las corrientes de colector y emisor son máximas en este modo de funcionamiento.
La siguiente figura muestra un transistor que trabaja en la región de saturación.
El transistor funciona en la región de saturación cuando tanto las uniones del emisor como del colector están polarizadas hacia adelante.
En modo de saturación,
$$ \ beta <\ frac {I_C} {I_B} $$
Como en la región de saturación, el transistor tiende a comportarse como un interruptor cerrado,
$$ I_C = I_E $$
Donde I C = corriente del colector e I E = corriente del emisor.
Región de corte
Esta es la región en la que el transistor tiende a comportarse como un interruptor abierto. El transistor tiene el efecto de abrir su colector y su base. Las corrientes de colector, emisor y base son todas cero en este modo de operación.
La siguiente figura muestra un transistor que funciona en la región de corte.
El transistor opera en la región de corte cuando tanto las uniones del emisor como del colector tienen polarización inversa.
Como en la región de corte, la corriente del colector, la corriente del emisor y las corrientes base son nulas, podemos escribir como
$$ I_C = I_E = I_B = 0 $$
Donde I C = corriente del colector, I E = corriente del emisor e I B = corriente de base.