12.5 : Modos de operación de BJT

Un transistor de unión bipolar (BJT) es un componente versátil en electrónica que funciona en cuatro modos distintos según la polarización de sus uniones: modo activo, saturación, corte e invertido.

Modo activo: El modo más común para amplificación, el modo activo presenta una unión emisor-base con polarización directa y una unión base-colector con polarización inversa. Esta configuración permite inyectar electrones desde el emisor a la base mientras bloquea los portadores mayoritarios en el colector. El resultado es una amplificación significativa, con una pequeña corriente de base manipulando una corriente de colector considerablemente mayor.

Modo de saturación: en este modo, las uniones emisor-base y base-colector están polarizadas en directa. El modo de saturación es análogo a un interruptor cerrado, con una polarización de voltaje mínima y una salida de corriente máxima. Este modo es típico en operaciones de conmutación donde el transistor necesita conducir una corriente alta a través de sus terminales.

Modo de corte: Aquí, ambas uniones tienen polarización inversa, deteniendo efectivamente cualquier flujo de corriente a través del transistor, similar a un interruptor abierto. Este modo detiene el flujo de corriente, que es fundamental en los circuitos digitales para representar un estado "apagado".

Modo invertido: poco común en la mayoría de las aplicaciones, el modo invertido implica una unión emisor-base con polarización inversa y una unión colector-base con polarización directa. Esta disposición invierte los papeles del colector y del emisor. El modo invertido se caracteriza por una menor ganancia de corriente, principalmente debido a la menor eficiencia del colector que actúa como emisor debido a sus menores niveles de dopaje en comparación con la base.

Cada modo de operación permite al BJT realizar diversas funciones en circuitos electrónicos, desde amplificación en el modo activo hasta funciones de conmutación en modos de saturación y corte, resaltando así la adaptabilidad y la importancia del componente en el diseño y la funcionalidad electrónicos.