Cómo calcular las corrientes en los transistores

Para que los transistores funcionen correctamente, se debe aplicar el voltaje de polarización adecuado en los puntos correctos. El voltaje necesario para activar un transistor varía según el tipo de transistor y los materiales de construcción. La función del transistor —ya sea como interruptor (switch) o como amplificador— también determinará la cantidad de voltajes requerida para obtener los resultados esperados. Las configuraciones del transistor (común emisor, base común, colector común) también influyen en la cantidad y dirección del voltaje necesario para su operación normal.

Instrucciones

Corrientes en configuración Switch (Interruptor)

Paso 1: Determina la corriente de carga máxima (Lc)

Esto determinará si el transistor se saturará completamente (estado ON) o se cortará completamente (estado OFF).

Paso 2: Determina el HFE (ganancia de corriente) del transistor

El HFE es la relación entre la corriente de colector (Ic) y la corriente de base (Ib), típicamente en el rango de 50 a 100.

Paso 3: Calcula la corriente de base mínima para saturar el transistor

Divide la corriente de carga por el HFE del transistor:

Ib(min) = Lc / HFE

Paso 4: Calcula la corriente de emisor (Ie)

Utiliza el voltaje de alimentación negativo (Vee) que polariza directamente la unión emisor-base a través de una resistencia (Re) y el voltaje de alimentación positivo (Vcc) que polariza inversamente la unión colector-base:

Vbe = Vb - Ve
Ie = (Vee - Vbe) / Re

Corrientes en configuración Amplificador

Paso 5: Calcula la corriente de base (Ib)

Este voltaje es necesario para polarizar directamente el transistor y hacerlo conducir. Necesitarás el voltaje de polarización de base (Vb), la caída de voltaje base-emisor (Vbe, generalmente 0,7 V para silicio) y la resistencia de entrada de base (Rb):

Ib = (Vb - Vbe) / Rb

Paso 6: Calcula la corriente de colector (Ic)

Es la corriente que fluye a través de la resistencia de carga (RL) y corresponde al voltaje de alimentación (Vcc):

Ic = (Vcc - Vce) / RL

Paso 7: Construye una línea de carga para determinar el punto Q (punto de reposo)

Calcula el "Corte" (Cut-off) y el "Punto de Saturación":

• Cuando Vce = 0: Ic = Vcc / RL
• Cuando Ic = 0: Vce = Vcc

Paso 8: Traza el gráfico Ic vs Vce

Dibuja la línea de carga conectando los puntos (Vce=0, Ic=Vcc/RL) e (Ic=0, Vce=Vcc). El punto central se convierte en el punto Q, donde el circuito opera con máxima eficiencia.