Puntos de polarización y operación de BJT

Re: ¿Por qué es necesario arreglar el punto de operación en la parte lineal de las características de salida para operar el transistor como un amplificador de D.C.?

La señal de CA se puede considerar como una forma de onda superpuesta en el punto de operación de CC, lo que provoca desplazamientos positivos y negativos desde esa posición intermedia.

El punto de operación se elige de modo que haya un "espacio libre" máximo en cualquier dirección antes del inicio del recorte. Si el punto de operación está demasiado cerca de la saturación o el corte, eso limita la cantidad de ganancia que se puede lograr antes del inicio de la distorsión.

El punto medio de la línea de carga se elige porque es el punto medio, no porque el comportamiento sea lineal allí. En realidad no es más o menos lineal que lejos del centro.

Un transistor no es precisamente lineal. El uso de retroalimentación negativa hace que los amplificadores (más) sean lineales. Si desea un dispositivo lineal con, por ejemplo, una ganancia de voltaje de 100, entonces conecte en cascada dos etapas de emisor común "saturadas" con ganancia de 10, en lugar de una sola etapa con ganancia de 100.

Tenga en cuenta que, por ejemplo, en los amplificadores push-pull de clase AB, la polarización es diferente. El punto de inactividad es tal, de hecho, que ambos transistores en la etapa AB están cerca del punto de corte. Considerado individualmente, el comportamiento de cada transistor es muy no lineal porque amplifica solo la mitad de la señal. Y, sin embargo, la etapa del amplificador en su conjunto es lineal.

Has estado estudiando un tipo particular de etapa de amplificación en esos libros de texto con sesgos particulares; Esa no es la historia completa. Eche un vistazo a otros tipos de topologías BJT.

Cuando se usa un transistor para amplificar una señal de CA, la salida tiene que subir y bajar desde algún punto central. También desea que la salida sea razonablemente lineal con respecto a la entrada, a diferencia de las aplicaciones de conmutación.

Para permitir que un circuito de transistor suba y baje desde un punto central, el transistor debe estar parcialmente encendido. Lo enciendes más para ir hacia un lado y lo desactivas más para ir hacia el otro lado. De cualquier manera, se requiere un poco de altura. El punto operativo es la elección de voltajes y corrientes de polarización de CC para mantener el transistor en el estado parcialmente encendido. Para una operación lineal, desea que esto se encuentre lo suficientemente lejos en el rango lineal del transistor para que se encuentre todavía en el rango lineal cuando se apaga un poco en uno y, y no demasiado lejos para que tenga espacio para encenderse más en el otro extremo.

Mira la línea de carga de salida a continuación. Con el punto de operación establecido en 30 mA, a medida que cambia la corriente base, nos movemos entre las trazas azules y Vce & Ic cambio en consecuencia. Si tuviéramos que elegir 55mA como punto de operación (aproximadamente 1V Vce), todas las trazas azules convergen, de modo que los cambios en la corriente base tienen poco efecto en Vce o Ic.