5.0. EFECTOS DE LA TEMPERATURA.

Un factor muy importante, capaz de desestabilizar a los transistores y que todavía no hemos tenido en cuenta, es la temperatura. Vimos que los semiconductores pueden permitir el paso de corriente, pero necesitan una pequeña ayuda; se les puede dopar, o aumentar la temperatura, para que circulen los electrones de la última capa. Pues bien, los transistores son uniones P-N, y los materiales tipo P y tipo N son semiconductores dopados, luego van a permitir el paso de la corriente. Pero, por ser semiconductores, les va a influir mucho una variación de temperatura.

Si tenemos un circuito de emisor común aparentemente estable, con un punto de funcionamiento definido, se puede producir una gran inestabilidad con un aumento de temperatura. Esto sucede porque al aumentar la temperatura se incrementa la corriente del colector, aunque la corriente de base permanezca constante. Este incremento en I_C produce que la caída de potencial en la resistencia R_C sea mayor, luego la tensión V_C va a ser menor. La consecuencia inmediata de este hecho es que el punto de funcionamiento se va a desplazar. Esto ocurriría en el mejor de los casos porque incluso puede llegar a producirse la destrucción del transistor.

Un aumento de temperatura produce un incremento en la corriente de colector. Pero puede llegar a producir la destrucción del transistor.

La primera solución que se nos puede ocurrir para evitar que se produzca un aumento de la temperatura es colocar un ventilador, o algo que baje la temperatura cuando esta aumente y la mantenga siempre constante. Pero esto tiene dos inconvenientes, el primero es que resulta muy costoso y el segundo que ocupa mucho espacio, y al diseñar un circuito electrónico siempre se tiende a reducir el espacio al máximo.

La segunda solución es colocar una resistencia R_E en el emisor; al aumentar la corriente del colector, Ic, también se incrementa la corriente del emisor. Si ponemos una resistencia, se va a producir una caída del potencial, luego la tensión en el emisor va a ser menor. Si tenemos un circuito P-N-P, que es el que estamos analizando desde el principio, cuanto más grande pongamos la Re más negativa va a ser la tensión V_E; hacer la tensión de emisor más negativa es exactamente igual que hacer la tensión de base más positiva; la unión emisor-base va a estar menos directamente polarizada y esto va a producir que el transistor conduzca menos. Luego, se compensa el aumento de la corriente de colector, debido al aumento de la temperatura, con la disminución de esta misma corriente debida a la disminución de la corriente que circula por el transistor al estar menos directamente polarizado. Conectar R_E produce una desventaja para nuestro circuito, y ésta es la disminución de la ampliación de tensión en el transistor. Este es el precio que tenemos que pagar para que nuestro circuito sea estable.

La resistencia de emisor estabiliza al transistor, al contrarrestar los efectos producidos por variaciones en la temperatura.

Acabamos de ver la configuración de emisor común de un transistor, que es la más utilizada en los circuitos electrónicos debido a la ganancia producida tanto en tensión como en corriente. Además de esta configuración, existen otros dos tipos base común y colector común. En la primera, obtenemos una importante amplificación en tensión, aunque la amplificación en corriente es prácticamente despreciable. En la segunda ocurre al contrario, la amplificación en corriente es muy importante mientras que la amplificación en tensión es prácticamente despreciable.