8. El transistor en colector común¶
Al transistor en colector común también se le llama habitualmente seguidor de emisor.
En esta configuración el transistor tiene el colector conectado a la tensión positiva. La señal de entrada llega por la base del transistor y la señal amplificada sale por el emisor del transistor.
Esquema simplificado de un transistor NPN en colector común o también conocido como "seguidor de emisor".¶
Esta configuración permite amplificar la corriente de entrada manteniendo la tensión sin cambios. La tensión de salida, por lo tanto, será prácticamente la misma que la tensión de entrada, menos la tensión del diodo de base a emisor que se mantiene en un valor alrededor de 0.65 voltios.
Este funcionamiento es útil en las etapas de salida de los circuitos, donde es necesaria una corriente alta, por ejemplo, para mover un altavoz.
A continuación puede verse una simulación de un transistor NPN en configuración de colector común. El transistor amplifica una señal que entra por la base generando una señal con mucha mayor corriente por el emisor.
La función de cada uno de los componentes es la siguiente:
El generador de señal alterna genera una señal de entrada de 2 voltios de pico.
El condensador C1 tiene como función llevar la señal alterna desde el generador hasta la base del transistor, eliminando la señal de corriente continua.
El efecto práctico consiste en que la tensión en el generador varía en torno a cero voltios y la tensión en la base del transistor varía en torno a los 3 voltios.
La resistencia R2 añade a la base una pequeña corriente continua para que el transistor pueda funcionar. Esta corriente positiva que se suma en la base se denomina corriente de polarización.
Hay que tener en cuenta que el transistor solo puede amplificar corrientes positivas, por lo que es necesario sumar una pequeña corriente positiva a la corriente alterna de entrada (positiva y negativa) para que el transistor funcione correctamente.
El transistor NPN recibe una señal de tensión por la base con poca corriente y mantiene en el emisor esa misma tensión, menos la tensión de unos 0.65 voltios que siempre hay entre base y emisor.
La corriente que llega por la base se amplifica para que circule, multiplicada, por el colector y por el emisor.
La resistencia R3 recibe la corriente del emisor y la convierte en tensión de salida.
Por esta resistencia circulará unas 100 veces la corriente que circula por la base del transistor.
Ejercicios¶
Dibuja un esquema simplificado de un transistor NPN trabajando en configuración de colector común, mostrando por dónde llega la señal de entrada y por dónde sale la señal amplificada.
Dibuja un esquema realista de un transistor NPN trabajando en configuración de colector común.
¿Cuál es la función principal de un transistor funcionando en configuración de colector común?
Dibuja una gráfica con la tensión del generador y la tensión de salida. ¿Qué diferencia puedes observar entre las gráficas?
Modifica el valor de la resistencia R2 para que valga 20kOhm. Dibuja la gráfica de la tensión de salida.
¿Qué le ocurre a la tensión de salida cuando la resistencia R2 aumenta?
Modifica el valor de la resistencia R2 para que valga 4kOhm. Dibuja la gráfica de la tensión de salida.
¿Qué le ocurre a la tensión de salida cuando la resistencia R2 disminuye?
Cambia en el simulador el valor de la resistencia de salida R3 a 1000 Ohmios.
Cambia el valor de la resistencia R2 de manera que la tensión de salida varíe entre 1 voltio y 5 voltios.