Configuración en base común

Hay tres configuraciones básicas para el transistor BJT, en cada una de ellas se usa como terminal de referencia un terminal distinto del transistor BJT: base común, emisor común y colector común.
3.2.1 Configuración en base común.
Es la configuración que se ha usado para introducir el transistor de unión bipolar BJT. Se toma como circuito de entrada de señal el circuito de emisor-base y como circuito de salida de señal el circuito colector-base. Las variables de la señal de entrada serán VEB e IE, y para la señal de salida VCB e IC.
Para estudiar su funcionamiento se usan las curvas características de entrada y de salida al dispositivo. En las curvas características de entrada, figura 3.6, se estudia la dependencia de la tensión de entrada (VEB) con la corriente de entrada (IE) y la tensión de salida (VCB) , y en las curvas características de salida, figura 3.7, se estudia la variación de la corriente de salida (IC) con la corriente de entrada (IE) y la tensión de salida (VCB).
Antes de analizar las curvas características de entrada y salida, y para comprender mejor el comportamiento del dispositivo que reflejan estas curvas, se ha de mencionar el efecto de la modulación del ancho de base, llamado efecto Early.

En un transistor PNP con polarización directa en la unión de emisor e inversa en la de colector, existirán zonas de cargas descubiertas en ambas uniones. Dadas las polarizaciones existentes esta será pequeña en la unión de emisor-base e importante en la unión de colector-base. En concreto dado que el lado P (colector) de la unión de colector-base está mucho más dopado que el lado N (base) de dicha unión (1), la anchura de la zona de cargas descubiertas en la base es considerable. Por tanto la anchura real de la base, anchura física menos región de cargas descubiertas, cambia con VCB.
(1)-Habitualmente en los transistores BJT el nivel de dopado de la base es muy inferior al del emisor y al del colector
Por tanto el aumento de VCB, en polarización inversa, hace que el ancho de la región de cargas descubiertas en la unión colector-base aumente en la zona de base, con los posibles efectos:
•  Aumento del parametro alpha, ya que al estrecharse la base disminuye la recombinación de huecos inyectados por el emisor en la base, y llegan en más proporción a la unión de colector-base.
•  Aumento de IE ya que aumenta el gradiente de la concentración de portadores minoritarios (pn) en la unión de emisor-base en lado de la base (pn(0)). La concentración pn en el borde de la unión de colector debe ser cero, por tanto la concentración de huecos en la base decae desde pn(0) hasta cero en menos espacio, su gradiente aumenta y con él la corriente en la unión emisor-base (IE).

Se ha de tener en cuenta que si se aumenta demasiado VCB se puede reducir a cero el ancho real de base, provocando la ruptura del transistor, es lo que se denomina perforar el transistor.

Una vez planteado el efecto Early se ha de a analizar las curvas características de entrada y salida, figuras 3.6 y 3.7. En las curvas características de entrada se ve que hay una tensión umbral de VEB, que se denomina Vg , a partir de la cual el transistor empieza a conducir apreciablemente. El valor de Vg es de aproximadamente 0,55 V para un transistor de Si. Igualmente en dichas curvas se observa la influencia de VCB sobre IE, de acuerdo a lo que predice el efecto Early.
En las curvas características de salida se puede observar la ligera pendiente de IC para un valor constante de IE al variar VCB, otra vez el efecto Early. Para IE = 0, IC será ICS, corriente de saturación inversa. También se observa que para IE > 0 se necesita llegar a polarizar positivamente la unión colector-base para anular la corriente de colector, pero la curva de Ic correspondiente a IE = 0, pasa por (0,0).
Las curvas características de salida son las que más se usan en el diseño con transistores. En ellas se distinguen tres regiones:
•  Región activa, es aquella en que IE > 0 y VCB < 0. Es la región en que normalmente se hace trabajar al transistor.
•  Región de saturación, es en la que se cumple que VCB > 0. Es la región en la que la corriente varia fuertemente para ligeras variaciones de VCB.
•  Región de corte, es en la que IE <= 0. Es la región en la que las corrientes en el transistor son despreciables, está cortado.