polarizado

Un componente o circuito polarizado tiene un voltaje o corriente de CC aplicado para establecer un punto de operación de referencia antes de que comience cualquier procesamiento de señal. Este preacondicionamiento desplaza el dispositivo a una región específica de su curva característica, donde responderá de manera predecible a las señales entrantes. Sin polarización, muchos dispositivos activos se ubicarían en la parte incorrecta de su rango, produciendo distorsión o sin responder en absoluto.

En los transistores, la polarización es esencial. Un transistor de unión bipolar (BJT) necesita corriente de base para mover la unión fuera del corte (donde está apagado) y hacia la región activa (donde amplifica). El voltaje base-emisor debe mantenerse por encima de aproximadamente 0.6 voltios para dispositivos de silicio. Un circuito amplificador generalmente usa una red de resistencias de polarización para establecer este punto de reposo, de modo que cuando una señal débil llega a la entrada, el transistor está listo para responder linealmente sin recorte. Los transistores de efecto de campo requieren un voltaje de polarización de puerta en su lugar, y a menudo se pueden polarizar a casi cero dependiendo del diseño.

Polarización en el procesamiento de señales

Los diodos, los tubos de vacío y los circuitos integrados requieren polarización. Un amplificador operacional utilizado como comparador puede polarizarse con un voltaje de referencia en una entrada para que se active en un umbral específico. Los amplificadores de potencia de RF se polarizan en modos Clase A (conducción continua), Clase AB (conducción más de la mitad del ciclo) o Clase C (conducción breve) para intercambiar eficiencia por linealidad. El punto de polarización determina el consumo de energía, la planitud de la ganancia y la distorsión por intermodulación.

La polarización se aplica a través de divisores resistivos, fuentes de corriente o fuentes de polarización dedicadas. La deriva de temperatura es un problema real: a medida que un transistor se calienta, su caída de voltaje directo disminuye, lo que puede empujar un punto de polarización no compensado al corte o la saturación. Los circuitos a menudo incluyen redes de compensación de termistor o circuitos de polarización activa para mantener el punto de reposo estable en los rangos de temperatura de operación.

El término proviene del desplazamiento físico o la inclinación impuesta al dispositivo, análogo a la pretensión o precarga en sistemas mecánicos. En el diseño de conmutación y RF, la polarización a menudo se ajusta experimentalmente en el banco porque las tolerancias de los componentes y los parásitos hacen que los cálculos simples no sean confiables.