Conexiones de transistores en serie, paralelo y Darlington

Resumen

El texto explica las principales configuraciones de conexión de transistores: en serie, para soportar mayores tensiones; en paralelo, para manejar mayores intensidades; y Darlington, para obtener una ganancia muy elevada con una corriente de polarización reducida. Se describen las conexiones entre terminales y las ventajas e inconvenientes de cada montaje.

Puntos clave

En serie, el terminal de salida de corriente de un transistor se conecta al de entrada del siguiente, y permite controlar tensiones superiores a las que soporta un solo transistor.
En paralelo, los terminales de entrada se unen entre sí y los de salida también, de modo que las intensidades se suman y la tensión es la misma en cada transistor.
En la configuración Darlington, el emisor del primer transistor se conecta a la base del segundo, y las ganancias de ambos se multiplican.
La configuración Darlington permite controlar una intensidad de salida muy elevada con una corriente de polarización muy reducida.
Con dos transistores se pueden construir cuatro montajes en cascada: PNP-PNP, PNP-NPN, NPN-NPN y NPN-PNP.
Una imperfección del primer transistor, como una oscilación en la corriente de emisor, se amplifica en el segundo y puede hacer inadmisible el funcionamiento del montaje.

Ponte a prueba

Conexiones de Transistores: Serie, Paralelo y Darlington

Los transistores son componentes fundamentales en la electrónica moderna. Su capacidad para amplificar o conmutar señales eléctricas los hace indispensables en una amplia gama de aplicaciones. Comprender las diferentes formas de conectar transistores es crucial para diseñar y analizar circuitos electrónicos eficientes. A continuación, exploraremos las configuraciones en serie, paralelo y Darlington.

Conexión en Serie

En una conexión en serie, el terminal de salida de corriente de un transistor se conecta al terminal de entrada de corriente del siguiente. Específicamente, para dos transistores PNP, el colector del primer transistor se conecta al emisor del segundo. La intensidad que circula por el colector del primer transistor es la misma que la intensidad del emisor del segundo. Para transistores NPN, el emisor del primer transistor se conecta al colector del segundo.

Esta configuración es útil cuando se necesita controlar una diferencia de potencial superior a la que puede soportar un solo transistor. Por ejemplo, si cada transistor puede soportar 50V, dos transistores en serie pueden soportar 100V. Para que el conjunto sea conductor, las bases de todos los transistores deben estar alimentadas.

Es crucial conocer el voltaje y amperaje con el que se va a trabajar, ya que un error puede dañar el transistor y, potencialmente, otros componentes o circuitos asociados.

Conexión en Paralelo

En una conexión en paralelo, todos los terminales de entrada de corriente se conectan entre sí, y todos los terminales de salida también se conectan entre sí. Para dos transistores PNP, los dos emisores se conectan entre sí (entrada de corriente) y los dos colectores se conectan entre sí (salida de corriente). La intensidad que circula por cada transistor se suma para obtener la intensidad total. La misma operación se realiza para transistores NPN.

Esta configuración es útil cuando se necesita controlar una intensidad superior a la que puede soportar un solo transistor. Por ejemplo, si cada transistor puede soportar 10A, dos transistores en paralelo pueden soportar 20A. La tensión a la que están sometidos los transistores es la misma. Basta con que un solo transistor esté polarizado para obtener corriente en la salida.

Conexión en Cascada (Darlington)

La configuración Darlington es una de las conexiones más importantes y ampliamente utilizadas. En esta configuración, el terminal de salida de corriente de un transistor se conecta al terminal de polarización del siguiente. Para dos transistores NPN, el emisor del primer transistor se conecta a la base del segundo. De esta forma, la intensidad que circula por el emisor del primer transistor es la misma que la intensidad de polarización del segundo transistor. Las ganancias de los transistores se multiplican entre sí para obtener la ganancia equivalente.

Utilizando dos transistores, se pueden construir cuatro posibles montajes en cascada: PNP-PNP, PNP-NPN, NPN-NPN y NPN-PNP. Esta configuración es necesaria cuando se desea controlar una intensidad de salida muy elevada mediante una corriente de polarización muy reducida.

La limitación de este tipo de conexión está determinada por las imperfecciones de cada uno de los transistores. Si el transistor T1 produce algún tipo de oscilación en la corriente del emisor, esta imperfección se amplificará en T2, lo que puede resultar en un funcionamiento inadmisible del montaje.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirve conectar transistores en serie?

Se usa cuando se necesita controlar una diferencia de potencial superior a la que puede soportar un solo transistor. Por ejemplo, dos transistores de 50V en serie pueden soportar 100V.

¿Cuándo conviene una conexión en paralelo de transistores?

Conviene cuando se necesita controlar una intensidad superior a la que puede soportar un solo transistor. Dos transistores de 10A en paralelo pueden soportar 20A.

¿Qué es la configuración Darlington?

Es una conexión en cascada en la que el emisor del primer transistor se conecta a la base del segundo. Las ganancias de ambos transistores se multiplican para obtener la ganancia equivalente.

¿Cuál es la principal limitación de la conexión Darlington?

Las imperfecciones de cada transistor. Si el primero produce una oscilación en la corriente de emisor, esta se amplifica en el segundo y puede causar un funcionamiento inadmisible.