Varias veces aquí en el EE Stack Exchange, he visto a gente decir que no debe conectar una carga entre el emisor de un transistor NPN y tierra, sino que debe conectarla entre la fuente de alimentación y el colector. En ese caso, el transistor es un sumidero de corriente, no una fuente de corriente.
¿Por qué no debería sacar corriente del emisor, como se muestra a continuación?
Su pregunta dice "fuente de corriente", pero creo que realmente está preguntando sobre el cambio de voltaje a una carga.
Con un emisor-seguidor, tiene una caída de voltaje de alrededor de 600 mV (más lo que caiga el circuito de conducción al suministrar la corriente de la base) a menos que tenga una fuente de voltaje más alta disponible. Entonces, si está manejando un LED y tiene una fuente de alimentación de 3.3V y un GPIO que tiene 2.9V cuando conduce la corriente de la base, obtendrá aproximadamente 2.3V para su LED, que será bastante limitante, más el transistor disipa la energía debido a la corriente y el voltaje perdido.
Si usa un transistor saturado (PNP o NPN), su caída de voltaje en el transistor puede bajar a unas pocas decenas de milivoltios, y casi la tensión de alimentación completa está disponible para la carga, y el transistor se mantiene frío.
Por otro lado, existen circunstancias favorables para el uso de un seguidor de emisor, por ejemplo, si desea extraer la corriente de un suministro de mayor voltaje (quizás no regulado) y proporcionar un voltaje relativamente constante (cuando está encendido) a una carga de eso.
La mayoría de las preguntas simples aquí no requieren ese tipo de circuito, pero ciertamente lo he usado para beneficiarme de productos comerciales donde ahorrar un poco de dinero puede hacer una gran diferencia.
Una fuente de corriente debe tener una alta impedancia.
Al mirar el emisor de un BJT en modo activo hacia adelante, se ve una impedancia baja.
Esto significa que la base actúa más como una fuente de voltaje constante (con un valor de V base - 0.7 V) que como una fuente de corriente constante.
Este circuito se usa comúnmente cuando se desea una fuente de voltaje. Se llama un seguidor de emisor . La señal de control se aplica a la base, no al colector.
Otra configuración similar es la base común más amplia. Para la base común, la señal de control se aplica al emisor y se produce una corriente de salida en el colector. Esto actúa como un búfer de corriente de ganancia de casi unidad, al igual que el seguidor del emisor es un búfer de voltaje de ganancia de unidad.
La razón principal es porque la corriente de bjt a través del emisor es proporcional a la diferencia de voltaje de la Base-emisor en una relación exponencial.
Con la base establecida a un cierto voltaje y la tierra no se mueve porque está conectada a tierra, siempre obtendrá la misma cantidad de flujo de corriente a través del BJT, independientemente de cuál sea la resistencia de la carga.
Sin embargo, en su caso, con un voltaje base establecido, su voltaje de emisor ya no está fijado. Esto da como resultado una corriente exponencialmente mayor si su resistencia de carga cae. No hay control de corriente en absoluto en ese punto porque prácticamente no tienes control sobre el voltaje del emisor.
Desde el modelo Ebers-Moll en wikipedia:
$$ I_E = I_ {ES} \ Big (e ^ {V_ {BE} / V_T} -1 \ Big) $$
Aunque mencione que la gente a menudo dice eso, la naturaleza misma de las diferentes formas (llamémoslo "modos") de usar un transistor requiere que se consideren las circunstancias en las que se podrían haber hecho esas declaraciones. En términos generales, la configuración que menciona, también conocida como "seguidor de emisor" / "colector común" es tan buena como cualquier otra configuración (por ejemplo, "emisor común" o "base común"). El hecho de que existan 3 modos diferentes y se usen en todas partes es simplemente porque cada uno tiene sus pros y sus contras, por lo que no es correcto afirmar en general que esta configuración no se recomienda "período". Para conducir una lámpara, como en su ejemplo, tanto el "colector común" (su ejemplo) como el emisor común pueden usarse de manera efectiva. Cuál elegir, depende del tipo de control que desee para la lámpara: 1. Si solo desea un control de ENCENDIDO / APAGADO, y si puede seleccionar un voltaje de lámpara que coincida con la fuente de alimentación o si su suministro de energía coincide con el voltaje de la lámpara, usar la configuración de emisor común le da la ventaja de que su voltaje de control no lo hace. Necesita ser el mismo voltaje de la lámpara. Siempre que su voltaje de control sea suficiente para desviar el transistor (0.7 V) y pueda suministrar suficiente corriente a la base del transistor para saturarlo (aproximadamente, algo más alto que la corriente de las lámparas dividida por la ganancia de corriente del transistor), está listo . El transistor funcionará frío (porque está saturado y, por lo tanto, tiene muy poca caída de voltaje) y puede, digamos, encender / apagar una lámpara de 110 V con un voltaje de señal de control menor que una batería AA (precaución, TRANSISTOR debe poder para soportar el voltaje de la fuente de alimentación).
En la explicación anterior, estoy tratando de mantenerlo en los "conceptos básicos". Por supuesto, se puede decir mucho más, y todo está bien cubierto en los modelos matemáticos del transistor y cómo se traducen según cómo se conecte el transistor (emisor común, colector común o incluso "base común", que no se menciona en esta explicación). porque no se adapta bien a esta necesidad particular de conducir una lámpara, pero tiene muchas ventajas para otras necesidades).
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