Los transistores son uno de los más utilizados semiconductor dispositivos que se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la amplificación y la conmutación. Sin embargo, para lograr estas funciones de manera satisfactoria, transistor tiene que ser suministrada con cierta cantidad de actual y/o el voltaje. El proceso de establecer estas condiciones para un circuito de transistores se denomina Sesgo de transistores. Este objetivo puede lograrse mediante diversas técnicas que dan lugar a diferentes tipos de circuitos de polarización. Sin embargo, todos estos circuitos se basan en el principio de proporcionar una cantidad correcta de corriente de base, IB y encender la corriente colectora, yoC del suministro voltaje, VCC cuando no hay ninguna señal presente en la entrada. Además, la resistencia del colector RC tiene que ser elegido de manera que el voltaje del colector-emisor, VCE sigue siendo superior a 0,5V para los transistores de germanio y superior a 1V para los transistores de silicio. A continuación se explican algunos de los amplios circuitos de polarización.
Sesgo de base fija o sesgo de resistencia fija
El circuito de polarización mostrado en la figura 1 tiene una base resistencia RB conectado entre la base y la VCC. Aquí la unión base-emisor del transistor está sesgada hacia adelante por el Caída de tensión a través de RB que es el resultado de que yoB que fluye a través de él. De la figura, la expresión matemática para IB se obtiene como
Aquí los valores de VCC y VBE son fijos mientras que el valor de RB es constante una vez que el circuito está diseñado. Esto lleva a un valor constante para IB resultando en un punto de operación fijo debido a que el circuito se denomina como sesgo de base fija. Este tipo de sesgo, da como resultado un factor de estabilidad de (+1) que lleva a una estabilidad térmica muy pobre. La razón detrás de esto es el hecho de que el -parámetro de un transistor es impredecible y varía en gran medida incluso en el caso de transistores del mismo modelo y tipo. Esta variación da lugar a grandes cambios en la IC que no puede ser compensado de ninguna manera en el diseño propuesto. Por lo tanto, se puede concluir que este tipo de sesgo dependiente es propenso a los cambios en el punto de operación provocados por las variaciones en características de los transistores y la temperatura.
Sin embargo, cabe señalar que el sesgo de base fija es más sencillo y utiliza menos componentes. Además, ofrece la posibilidad de que el usuario cambie el punto de operación en cualquier lugar de la región activa con sólo cambiar el valor de RB en el diseño. Además no ofrece ninguna carga en la fuente ya que no hay ninguna resistencia en la unión base-emisor. Debido a estos factores, este tipo de sesgo se utiliza en aplicaciones de conmutación y para lograr un control automático de la ganancia en los transistores. Aquí, las expresiones para otros voltajes y corrientes se dan como
Sesgo de retroalimentación del colector
En este circuito (Figura 2), la resistencia base RB está conectado a través del colector y los terminales de la base del transistor. Esto significa que el voltaje de base, VB y el voltaje del colector, VC son interdependientes debido al hecho de que
Dónde,
A partir de estas ecuaciones, se ve que un aumento en IC disminuye VC lo que resulta en una reducción de la IBreduciendo automáticamente la IC. Esto indica que, para este tipo de red de polarización, el punto Q (punto de operación) permanece fijo independientemente de las variaciones de la corriente de carga que causan la transistor para estar siempre en su región activa, independientemente de su valor. Además, este circuito también se conoce como circuito de retroalimentación negativa de auto-sesgo, ya que la retroalimentación es de la salida a la entrada a través de RB. Este tipo de sesgo relativamente simple tiene un factor de estabilidad que es menor que (+1), lo que resulta en una mejor estabilidad cuando se compara con el sesgo fijo. Sin embargo, la acción de reducir la corriente del colector por la corriente de base conduce a una reducción de la ganancia del amplificador.
Aquí, otro voltajes y corrientes se expresan como
Sesgo de retroalimentación dual
La figura 3 muestra una red de polarización de retroalimentación doble que es una improvisación sobre el circuito de polarización de retroalimentación del colector, ya que tiene una resistencia adicional R1 lo que aumenta la estabilidad del circuito. Esto se debe a que un aumento en el flujo de corriente a través de las resistencias de base da lugar a una red que es resistente a las variaciones de los valores de .
Aquí, 
Sesgo fijo con resistencia del emisor
Como se puede ver en la figura 4, este circuito de polarización no es más que una red de polarización fija con una resistencia emisora adicional, RE. Aquí, si yoC se eleva debido a un aumento de la temperatura, entonces el IE también aumenta, lo que incrementa aún más la Caída de tensión a través de RE. Esto resulta en la reducción de VCcausando una disminución de la IB lo que a su vez me llevaC a su valor normal. Por lo tanto, se considera que este tipo de red de sesgo ofrece una mejor estabilidad en comparación con la red de sesgo de base fija. Sin embargo, la presencia de RE reduce la ganancia de voltaje del amplificador ya que resulta en una retroalimentación de CA no deseada. En este circuito, las ecuaciones matemáticas para diferentes voltajes y corrientes se dan como
Sesgo del emisor
Esta red de sesgo (Figura 5) utiliza dos suministros voltajes, VCC y VEEque son iguales pero opuestos en polaridad. Aquí VEE …hacia adelante, sesga la unión base-emisor a través de R…E mientras que VCC …invierte el sesgo de la unión colector-base. Además
En este tipo de sesgo, yoC puede hacerse independiente de ambos y VBE eligiendo RE >> RB/ y VEE >> VBErespectivamente; lo que resulta en un punto de operación estable.
Sesgo de retroalimentación del emisor
Este tipo de sesgo de autoemisión (figura 6) emplea tanto la retroalimentación de la base colectora como la retroalimentación de la emisora para obtener una mayor estabilidad. Esto se debe a que, aquí, la unión emisor-base está sesgada hacia adelante por la caída de tensión que se produce a través de la resistencia del emisor, RE debido al flujo de la corriente emisora, yoE. Un aumento de la temperatura aumenta ICcausando un aumento en la corriente emisora, yoE. Esto también lleva a un aumento de la Caída de tensión a través de RE que disminuye el voltaje del colector, VC y a su vez yoBy así traer de vuelta a la vida…C a su valor original.
Sin embargo, esto resulta en una reducción de la ganancia de salida debido a la presencia de una retroalimentación degenerativa que no es más que una retroalimentación de CA no deseada, en la que la cantidad de actual que fluye a través de la resistencia de retroalimentación está determinado por el valor del voltaje del colector, VC. Este efecto puede ser compensado usando un gran condensador de derivación a través de la resistencia del emisor, RE. Las expresiones correspondientes a los diversos voltajes y corrientes de esta red de polarización adecuada de bajo voltaje de alimentación se dan como
Sesgo del divisor de voltaje
Este tipo de red de sesgo (figura 7) emplea una divisor de voltaje formado por el resistencias R1 y R2 para sesgar el transistor. Esto significa que aquí el voltaje se desarrolló a través de R2 será el voltaje base del transistor que hacia adelante sesga su unión base-emisor. En general, la corriente a través de R2 se fijará en 10 veces la corriente de base requerida, IB (es decir, yo2 = 10IB). Esto se hace para evitar su efecto en la corriente del divisor de voltaje o en los cambios en . Más allá, desde el circuito, se obtiene
En este tipo de sesgo, yoC es resistente a los cambios tanto en el VBE lo que resulta en un factor de estabilidad de 1 (teóricamente), la máxima estabilidad térmica posible. Esto se debe a que, comoC aumenta debido al aumento de la temperatura, IE también aumenta causando un aumento en el voltaje del emisor VE que a su vez reduce el voltaje del emisor base, VBE. Esto resulta en la disminución de la corriente base IB lo que me devuelveC a su valor original. La mayor estabilidad que ofrece este circuito de polarización hace que sea el más utilizado a pesar de que proporciona una menor ganancia de amplificación debido a la presencia de RE.
Aparte de los tipos básicos analizados de redes de sesgo, Transistores de unión bipolar (BJT) también puede ser sesgada usando redes activas o usando silicio o diodos zener. Además, también hay que señalar que aunque los circuitos de polarización se explican para BJTsTambién existen redes de sesgo similares en el caso de Transistores de efecto de campo (FETs).
