En los tiempos en que un circuito integrado significaba un dispositivo simple pero caro, como un 741 o un 555, la mayoría de los aficionados a la electrónica se las arreglaba con circuitos de transistores discretos. El amplificador en emisor común y sus variantes son los más conocidos, pero el humilde componente de tres patas puede hacer mucho más. Un circuito particularmente enrevesado es el que analiza lcamtuf: el oscilador de avalancha inversa. Un 2N2222, un condensador, un LED y una resistencia. El transistor está montado al revés y no hay nada conectado a su base. Y sin embargo, el LED parpadea. ¿Qué está pasando?
¿Por qué parpadea sin señal en la base?
La respuesta está en la ruptura por avalancha (avalanche breakdown), el comportamiento de una unión de diodo polarizada en inversa a medida que aumenta la tensión sobre ella. Llega un punto en que el campo eléctrico alcanza el umbral en que una avalancha de electrones cruza la capa de agotamiento y la unión conduce. Conectada a un circuito RC, la tensión en el condensador sube lentamente hasta que se produce la ruptura por avalancha, y el condensador se descarga de golpe. Al caer la tensión, la conducción por avalancha se detiene y el ciclo vuelve a empezar. Es, en la práctica, un oscilador de relajación.
¿Qué tiene de especial el transistor?
El análisis original explica por qué un transistor se comporta así y un simple diodo no, debido a un "escalón" en su curva I/V, y por qué la unión emisor-base tiene una tensión de ruptura más baja que la unión colector-base. En el 2N2222 esa ruptura de la unión emisor-base ronda los 6 V, muy por debajo de los valores de la unión colector-base, y es justamente lo que permite que el efecto ocurra con una fuente modesta. Es uno de esos circuitos que parecen no tener sentido, pero que nunca fallan en oscilar.
Para quien quiera replicarlo, el atractivo es doble: son cuatro componentes que cuestan centavos y que en Chile se consiguen en cualquier tienda de electrónica, y el resultado es un parpadeo visible que sirve para entender un fenómeno físico real. Si quieres profundizar en cómo funcionan los transistores, Hackaday tiene toda una serie dedicada al tema.
