UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 3
diodo real. La corriente de base va a tener dos componentes: la de difusión y la de generaciónrecombinación.
Esta última participa en el incremento de la corriente de colector.
A causa de esto, la ganancia real del transistor va a ser menor que la ideal. Por esta causa,
se suele definir un nuevo parámetro, llamado hFE, que simboliza la ganancia real en corriente. Se
va a cumplir que IB = ID,B + IG-R,B y que IC = β·ID,B. Por tanto:
1 I I + I 1 I 1 I
h I I I I
B D, B G−R, B G−R, B G−R, B
= = = + = + (3.26)
FE C C β C β β·
D, B
Debe quedar claro que β sería la ganancia teórica del transistor si no existiesen corrientes
de generación-recombinación. En cambio, hFE es la ganancia real en corriente del transistor. Es
importante recalcar este punto pues algunos textos no distinguen entre ellos o intercambian las
denominaciones. Como se puede ver, la ganancia real en corriente es menor que la ideal.
Por otro lado, hay que recordar que
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ID,B ∝ exp(VBE/VT) pero, en cambio, se
cumple que IG-R,B ∝ exp(VBE/2·VT). Por tanto,
la relación que existe entre ellas es no es
constante sino que depende de la tensión BE
y, por tanto, de la intensidad de base IB. Fig.
3.15 muestra la ganancia de un transistor en
función de este parámetro. Nominalmente,
la ganancia es 100 pero la ganancia real es
mucho menor cuando la corriente de base es
pequeña. La causa está en que la corriente
de generación-recombinación es comparable
a la de difusión en este rango de valores. A
medida que aumenta la corriente de base, la
componente de difusión comienza a predominar y, en el caso de que la corriente de base sea
bastante alta, la corriente de generación-recombinación es despreciable frente a la otra
componente y el transistor se aproxima a la idealidad.
Es comúnmente aceptado que la relación entre la ganancia y la intensidad de colector
puede ajustarse de forma experimental a una curva de la forma:
Fig. 3.15: Ganancia en corriente de un transistor bipolar con
corrientes de generación-recom-binación en la unión BE.
( ) ( ( ) ) 2
h = A+ B·ln I + C· ln I
(3.27)
FE C C
Esta expresión ha sido utilizada por diversos autores para estudiar la degradación de hFE en
función de la radiación [p. e., Dor99]. La corriente de generación-recombinación puede
producirse en la zona de vaciamiento de la unión o bien a causa de los estados superficiales
creados en la interfaz con el óxido de protección. Es importante recordar esto puesto que la
radiación va a reducir el valor de la ganancia a causa del incremento de las corrientes de
generación-recombinación, aunque el origen es diferente según el tipo de radiación.