UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

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Efectos de la radiación sobre componentes electrónicos básicos
B) Efectos de Alta Inyección: Si las corrientes que atraviesan el transistor son muy altas, la
concentración de portadores minoritarios inyectados en la base puede ser comparable a la de
mayoritarios y la eficiencia del emisor disminuye. En consecuencia, la ganancia en corriente del
transistor decrece cuando la corriente de colector es muy alta.
C) Modulación de la Anchura de Base. Efecto Early: Se ha supuesto que la anchura de la
base es constante. Sin embargo, parte de la base estará libre de portadores a causa de la unión
BC, que estará inversamente polarizada. Esto hace que la longitud efectiva de la base sea menor
y que su valor dependa del valor de la tensión entre la base y el colector. Si la anchura original
de la base es WB y el dopado de la base, NA,B, es mucho mayor que el de colector, ND,C, se
verifica que la anchura efectiva es [Sze81, Tya91]:
1/2
⎡ Ef 2· ε
⎤
S
WB= WB−⎢ ·( VBI −VBC
) ⎥
(3.28)
⎢⎣qN · AB ,
⎥⎦
Para ello, se ha utilizado (3.4) y se ha despreciado el dopado de la base al ser mucho mayor
que el de colector. La consecuencia más inmediata de este resultado es que la ganancia en
corriente de un transistor bipolar es:
β
Ef
L L
= 2· = 2·
Ef ( W ) ⎛ B
⎡ 2· ε
⎤ ⎞
⎜ S WB −⎢ · ( VBI −VBC)
⎥ ⎟
⎜ ⎢⎣qN · AB ,
⎥⎦
⎟
⎝ ⎠
2 2
B B
2
1/ 2
2
(3.29)
Como se observa, la ganancia de un transistor depende de la tensión BC. Este efecto fue
descubierto por J. R. Early, que halló un incremento anómalo de la corriente que atraviesa el
colector. La relación (3.29) es relativamente compleja pero suele utilizarse una expresión
empírica más sencilla. Según ésta, la corriente que atraviesa el colector es:
⎛ V ⎞ ⎛ ⎞
BC VBC
IC = β·
IB· ⎜1 + ⎟= IC,0·
⎜1+ ⎟
⎝ VEA ⎠ ⎝ VEA
⎠
(3.30)
VEA se conoce como “tensión Early” del transistor y puede calcularse de la siguiente forma.
Si aceptamos que V BC >> VBI y que el cambio de la longitud de la base es pequeño en
comparación con ésta, se pueden hacer las siguientes transformaciones matemáticas:
β Ef ≅ 2·
⎛
⎜W ⎜
⎝
⎢⎣ L
V
⎥⎦ ⎞
⎟
⎟
⎠
L
= 2·
⎛
⎜
⎜
⎝
⎢⎣ 1
V
⎥⎦
⎞
⎟
⎟
⎠
⎛ ⎞
⎛ 1 ⎛ 2· ε ⎞⎞
⎜
S V ⎟
CB
≅ β· ⎜1+ 2· · − · V · 1
2
BC ⎟= β ⎜ + 2 ⎟
⎜
⎜
2 ⎜
⎟
WBq· N ⎟⎟
⎝ ⎝ A, B ⎠⎠
⎜ WBq· NA,
B ⎟
⎜ 2· ε ⎟
⎝ S ⎠
Comparando con (3.30), se deduce que:
2 2
B B
⎡ 2· εS B −⎢− ·
qN · AB ,
1/2
⎤
BC⎥ 2 2
WB
⎡ 2· εS
1 −⎢− ·
2
WBqN · AB ,
1/ 2
⎤
BC⎥
2