En el mundo de la electrónica, el transistor BJT (Bipolar Junction Transistor) es el rey. Pero para dominarlo, hay que saber exactamente en qué «zona» está operando. Hoy vamos a resolver un ejercicio práctico que suele aparecer en exámenes de ingeniería y que nos enseña a distinguir un transistor funcionando como amplificador de uno funcionando como un interruptor.
El Desafío
Analizaremos un circuito con un transistor NPN con los siguientes parámetros:
- Vcc (Colector): 20 V con una resistencia Rc de 10 kΩ.
- Vbb (Base): 5 V con una resistencia Rb de 100 kΩ.
- Ganancia (
): 50. - Dato extra: En saturación, el voltaje colector-emisor (
) cae a 0.2 V.
Este ejercicio apareció en el examen práctico de oposiciones a profesor de Tecnología en Extremadura en la convocatoria de 2025
Paso 1: Calculando la «llave de paso» (
)
Lo primero es saber cuánta corriente entra por la base. Usamos la Ley de Ohm en la malla de entrada, restando la caída típica del silicio (
):
![\[I_B = \frac{V_{BB} - V_{BE}}{R_B} = \frac{5 \text{ V} - 0.7 \text{ V}}{100,000 \ \Omega} = 43 \ \mu\text{A}\]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-6b051009bc46cfcc42160b1cb895b314_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Paso 2: La teoría vs. La realidad
Ahora aplicamos la ganancia () para ver qué corriente intentaría pasar por el colector si el transistor estuviera en zona activa:
![\[I_{C(ideal)} = \beta \cdot I_B = 50 \cdot 43 \ \mu\text{A} = 2.15 \text{ mA}\]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-620c4f489b2dfa86f59c2272c14fe2ec_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Sin embargo, hay un límite físico. La fuente de 20 V y la resistencia de 10 kΩ no pueden dar corriente infinita. Calculamos la Corriente de Saturación:
![\[I_{C(sat)} = \frac{V_{CC} - V_{CE(sat)}}{R_C} = \frac{20 \text{ V} - 0.2 \text{ V}}{10,000 \ \Omega} = 1.98 \text{ mA}\]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-0e9e593e8b7e50cf5619bc5a13433d4f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Paso 3: El veredicto
Aquí está el truco: comparamos ambos valores.
Si
, el transistor ha intentado ir más allá de sus límites físicos.
Resultado: Como 
, el transistor no puede alcanzar la zona activa y se queda «atascado» en el máximo posible. Por lo tanto, el transistor está en Zona de Saturación.
En este estado, el transistor actúa como un interruptor cerrado. Por mucha más corriente que le inyectemos a la base, el colector ya no dejará pasar más flujo. Es la configuración ideal cuando queremos encender un LED o activar un relé.
¿Te ha servido este análisis? Si estás estudiando electrónica, recuerda siempre verificar primero el límite de saturación antes de dar por sentada la zona activa. ¡Nos vemos en el próximo post!
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