01 · Punto de partida
Llave afuera, proporción adentro
Como llave, el transistor evita la zona activa (pasa de corte a saturación). Como amplificador vive en ella: polarizado en el medio, convierte variaciones chicas de base en variaciones grandes de colector. Micrófonos, sensores y audio viven de esto.
Este tema da la idea completa y un ejemplo calculado; el diseño riguroso (ganancia exacta, frecuencia, realimentación) es del curso 4.
- ¿Qué es el punto Q?
- ¿Cómo se polariza en el medio?
- ¿Cuánto amplifica aproximadamente?
- ¿Cómo sé si está bien polarizado midiendo?
02 · Punto Q
Reposo en el medio
Ejemplo 9 V: divisor 47k/10k → Vb ≈ 1,58 V; Ve ≈ 0,88 V; Re 470 → Ie ≈ 1,87 mA; Rc 2,2k → Vc ≈ 4,89 V; Vce ≈ 4,0 V ≈ mitad de 9 V. Centrado: lugar para subir y bajar sin recortar.
| Vce medido | Lectura | Acción |
|---|---|---|
| ≈ Vs/2 (4–5 V) | Bien polarizado | Medir ganancia (curso 4) |
| ≈ 0,2 V | Saturado (mucha base) | Subir Rb de base |
| ≈ Vs (9 V) | Cortado (sin base) | Revisar divisor y base |
03 · Polarización
Divisor + emisor que estabilizan
- Divisor de base firme
- Corriente del divisor ≈ 10× Ib: la base “no lo mueve”. Si el divisor es flaco, β manda y el punto baila por unidad.
- Re de emisor estabiliza
- Si Ic sube, Ve sube, Vbe baja y frena: realimentación automática contra β y temperatura. Sin Re, el punto deriva.
- Ganancia ≈ −Rc/Re
- El signo − invierte fase; el valor lo fijan resistores, no β. Con Re 470 y Rc 2,2k: Av ≈ −4,7.
- Capacitores de paso
- Entrada/salida por C (la continua del punto Q no sale): el detalle de acople es del curso 4.
04 · Límites
Recorte, distorsión y ancho
Señal chica
Lineal y fiel
Excursión contenida alrededor de Q: sale proporcional (más grande e invertida). Zona de trabajo.
Señal grande
Recorte arriba o abajo
Toca saturación o corte: la onda se achata (distorsión). Se baja entrada o se recentra Q.
Ancho de banda, ruido, impedancias y realimentación formal: curso 4 con operacionales y etapas. Acá basta reconocer “amplifica limpio” vs “recorta”.
05 · Punto Q en código
Calcular y verificar el reposo
Dados divisor, Re y Rc: Vb, Ve, Ie, Vc, Vce y veredicto contra Vs/2:
Python en tu navegador. Cambiá el divisor y ejecutá: mirá Vce moverse.
def punto_q(vs, r1, r2, re, rc, vbe=0.7):
vb = vs * r2 / (r1 + r2)
ve = vb - vbe
ie = ve / re if ve > 0 else 0
vc = vs - ie * rc
vce = vc - ve
print(f"Vb={vb:.2f} Ve={ve:.2f} Ie={ie*1000:.2f}mA Vc={vc:.2f} Vce={vce:.2f}V")
print("Veredicto:", "CENTRADO" if abs(vce - vs/2) < vs*0.15 else "DESCENTRADO: ajustar divisor")
return vce
punto_q(9, 47000, 10000, 470, 2200)
punto_q(9, 100000, 10000, 470, 2200)El segundo da Vce bajo: ¿por qué un divisor flaco descentra? (Pista: 10× Ib.)
Ganancia aproximada
La que mandan los resistores, no β:
def ganancia(rc, re):
print(f"Av ≈ -{rc/re:.1f} (invierte fase)")
return -rc / re
ganancia(2200, 470)
ganancia(4700, 470)06 · Analogía programador
Bias y ganancia
- 1Punto Q = bias.
El offset de reposo sobre el que oscila la señal, como el bias en ML: sin él, todo recorta de un lado.
- 2Ganancia = amplificación.
Factor fijo por diseño (Rc/Re): como un
gainen audio. Predecible porque lo fijan R, no β. - 3Recorte = clipping.
Pasarse del rango lineal achata: igual que saturar un int o un ADC.
07 · Exploración
Laboratorio: mover el punto Q
Elegí el divisor de base: el laboratorio calcula Vb/Ve/Vc/Vce y dictamina centrado, saturado o cortado.
Divisor → Vce
Vce vs Vs/2
Divisor 47k/10k: Vce 4,0 V, centrado.
Preguntas para explorar
- ¿Por qué el divisor flaco descentra hacia saturación?
- ¿Qué pasa con 10k/10k? ¿Sirve igual?
- ¿Qué medirías primero en un amplificador mudo?
Ver respuestas sugeridas
- Su corriente (≈ 0,08 mA) compite con Ib (≈ 0,02–0,06 mA): la base “tira” del divisor y Vb cae. Regla 10× violada.
- Vb = 4,5 V, Ve = 3,8 V, Ie = 8,1 mA, Vc = 9 − 17,8 < 0 → saturado a fondo: no sirve, hay que rediseñar Re/Rc.
- Vce: mitad = señal; 0,2 o 9 V = polarización. Primero continua, después señal.
08 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«β fija la ganancia»
La ganancia de tensión la fijan Rc/Re; β solo debe sobrar para polarizar. Diseñar Av con β es diseñar con arena.
«Sin Re suena más fuerte»
Más ganancia inestable y dependiente de β y temperatura: cada unidad suena distinto. Re estabiliza; si querés más Av, dos etapas (curso 4).
«Vce = 0,2 V también amplifica»
No hay margen para bajar: cualquier semiciclo negativo recorta. Amplificar pide centro, no piso.
«Divisor flaco ahorra y listo»
Ahorra corriente y pierde punto Q: la base lo carga y Vb cae. Flaco solo con seguidor o FET (cursos 4/7).
09 · Práctica guiada
Ejercicios de punto Q
Ejercicio 1: verificar el ejemplo
Con punto_q(9, 47000, 10000, 470, 2200): ¿Vb/Ve/Ie/Vc/Vce? ¿Centrado según el código?
Ver solución razonada
Vb ≈ 1,58 V, Ve ≈ 0,88, Ie ≈ 1,87 mA, Vc ≈ 4,89, Vce ≈ 4,0 V: |4,0 − 4,5| = 0,5 < 1,35 → CENTRADO.
Ejercicio 2: divisor flaco
punto_q(9, 100000, 10000, 470, 2200) ideal da Vce ≈ 8,3 V. ¿Por qué en la realidad cae todavía más? Calculá la corriente del divisor vs Ib típica.
Ver solución
Divisor: 9/110k ≈ 0,082 mA; Ib típica ≈ 0,01–0,06 mA: comparable, la base roba del divisor y Vb real cae bajo lo calculado. El modelo ideal miente cuando viola 10×.
Ejercicio 3: diagnosticar tres
Vce medidos: 4,2 V / 0,3 V / 8,9 V. Dictaminá cada uno y la acción (sin tocar señal).
Ver solución
4,2: centrado, a medir ganancia. 0,3: saturado, subir Rb base. 8,9: cortado, revisar divisor/base abierta.
10 · Síntesis
Ideas para recordar
- Q centrado: Vce ≈ Vs/2 con divisor firme (10× Ib) + Re.
- Av ≈ −Rc/Re: la fijan resistores, no β.
- Vce mide el estado: mitad bien, 0,2 saturado, Vs cortado.
- Recorte = señal mayor que el margen; flaco = punto a la deriva.
- Detalle (frecuencia, realimentación, etapas): curso 4.
Amplificar entendido como idea. Ahora, el otro transistor: en el próximo tema, MOSFET, compuerta aislada y cuidados.