UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de Améri ca
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRÓNICA
PROFESOR: PAREDES PEÑAFIEL RENATO
ALUMNO:
CÓDIGO:
Flores Salsavilca Carlos Raul
16190230
Fernandez Muñoz Ever
15190049
Galvez Vasquez Cesar Andres
16190037
FACULTAD: INGENIERÍA ELECTRICA
CURSO: CIRCUITOS ELECTRONICOS I
TEMA: Polarizacion del Transistor Bipolar TIPO DE INFORME: FINAL AÑO: 2018
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Polarización del Transistor BJT
I.
OBJETIVOS
Conocer la polarización polariza ción por corriente de base de base y tipo H, calcular calcula r el punto Q y ver la
respuesta en Ac de dicho transistor tran sistor NPN.
II.
MATERIALES E INSTRUMENTOS
Transistor BC548
Resistencias (1K, 3K,10K, 100K) 1 00K)
Capacitores (10 uF, 100 uF)
Generador de señales
III.
FUNDAMENTO TEÓRICO El transistor BJT (Bilpolar Junction Transistor en inglés) o transistor de juntura bilateral,
es un dispositivo electrónicos de tres capas, de las cuales d erivan sus dos tipos: PNP o NPN. Actúa básicamente como una fuente de voltaje o corriente controlada por corriente de base, ello debido a la juntura PN base – emisor, que se polariza en directa, dire cta, lo cual permite controlar el flujo de corriente a través de la juntura de colector c olector – emisor mediante el ensanchamiento o alargamiento del campo eléctrico entre las juntura PN.
FIEE
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Transistor tipo NPN
Transistor tipo PNP
Su curva característica se hace en función de todas las corrientes de base posibles para
el transistor sin que este sufra daños. Dicha curva presenta tres zonas, la zona de corte, saturación y la zona activa o de amplificación.
Curvas características del transistor BJT y las zonas de corte y saturación indicadas
FIEE
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
IV.
PRIMERA PARTE: POLARIZACIÓN POR CORRIENTE DE BASE
Implementar el siguiente circuito:
RB
RC
Fig 1 VCC
Llenar la siguiente tabla
Q1
FIEE
IC (mA)
3.94
IE (mA)
4.05
IB (mA)
0.11
IRC (mA)
3.94
IRB (mA)
0.11
VCC
12
VRC
11.8
VRB
11.3
VCE
0.2
VBE
0.7
VCB
-0.52
VC
0.19
VB
0.72
VE
0.00 Página 4
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Invertir la fuente y llenar tabla nuevamente.
FIEE
IC (uA)
-0.24
IE (uA)
-0.24
IB (uA)
-0.24
IRC (mA)
-0.24
IRB (mA)
-0.24
VCC
-12
VRC (uV)
-720
VRB
-0.01
VCE
-12
VBE
-12
VCB
-0.01
VC
-12
VB
-12
VE
0.00
Página 5
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Cambiar Rb=1M, llenar tabla.
FIEE
IC (mA)
2.84
IE (mA)
2.85
IB (mA)
0.01
IRC (mA)
2.84
IRB (mA)
0.01
VCC
12
VRC
8.85
VRB
11.3
VCE
3.42
VBE
0.7
VCB
2.74
VC
3.50
VB
0.7
VE
0.00
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
V.
SEGUNDA PARTE: POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE O TIPO H Implementar
el siguiente circuito:
R1
Fig 2
RC
Llenar la siguiente tabla. Q1
R2
FIEE
VCC
IC (mA)
0.43
IE (mA)
0.43
IB (uA)
1.41
IR1 (mA)
0.11
IR2 (mA)
0.11
IRE (mA)
0.43
VCC
12
VR1
10.9
VR2
1.08
VRE
0.43
VRC
1.29
VE
0.43
VC
10.7
VB
1.08
VCE
10.3
VBE
0.65
RE
Página 7
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
VCB
FIEE
9.63
Página 8
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Cambiar R1 por R2 y llenar tabla.
FIEE
IC (mA)
2.79
IE (mA)
3.52
IB (mA)
0.73
IR1 (mA)
0.77
IR2 (mA)
0.04
IRE (mA)
3.52
VCC
12
VR1
7.7
VR2
4.2
VRE
3.52
VRC
8.37
VE
3.52
VC
3.63
VB
4.3
VCE
0.78
VBE
0.11
VCB
-0.67
Página 9
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Ubicar el punto Q en la recta de Carga para cada figura
Para la figura 1:
Para la malla 1:
Para la malla 2:
Pero sabemos que:
Y que:
En 1:
Luego, como ICQ =4.05 mA
Lo cual concuerda con la hoja de datos. Así, solo nos falta obtener Vce en el punto de trabajo.
De 2: FIEE
Página 10
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Así, ya tenemos nuestro punto Q = (0.2V,4.05mA)
FIEE
Página 11
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I Ahora, hallamos la IE MÁX, de 2:
Ubicando el punto en la recta de carga:
El transistor está en la zona de saturación.
FIEE
Página 12
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Para el voltaje negativo, las junturas Base – Emisor y Colector-Emisor se polariza en inversa, por
lo que solo tenemos allí la corriente de fuga de 0.24 uA. El transistor está en la zona de saturación, por lo que el voltaje V CE es igual al voltaje de la fuente. Luego, el punto de trabajo Q sería: Q(12,-0.24)
El transistor está en corte.
Para RB=1M, el tipo de configración varía el hfe, por lo que esta debe reemplazarse por el
descrito en el manual. Al reemplazar los datos se obtiene: Reemplazando los datos en las ecuaciones dadas tenemos:
ICQ=2.84mA VCEQ=3.4 V Entonces, nuestro nuevo punto Q de trabajo es Q=(3.4V, 2.84mA)
FIEE
Página 13
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
El transistor está en la zona activa.
Para la figura 2: Primero, hallemos el equivalente de Thevenin del
divisor de voltaje: R1
RC
Q1
VCC
Luego, el VCAB, por divisor de voltaje: R2
FIEE
RE
Página 14
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Reemplazando estos datos en el circuito original: En 1:
Para este caso VBE=0.7V,
De esta ecuación obtenemos el hfe
del transistor:
De 2:
Pero IC=IE para este caso:
De donde obtenemos IC máx:
Por último, calculemos los valores de Ic y Vce en el punto de trabajo:
De 1:
FIEE
Página 15
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I Para calcular VCEQ, de 2:
( ) Por lo tanto, el punto Q será: Q= (10.32v; 0.42mA)
Vemos que el punto Q de trabajo está cercano a la zona de corte, aunque básicamente está en
la zona de amplificación o activa.
Cambiemos ahora R1 por R2, y reemplacemos estos valores en las ecuaciones descritas
anteriormente: Ahora tenemos VBB=10.91v Reemplazando en las ecuaciones 1 y 2 obtenemos nuestro nuevo punto Q de trabajo. ICQ=2.7mA
VCEQ =0.1v
Ubicando este punto en la característica del transistor tenemos: FIEE
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Ahora vemos que el transistor no trabaja, pues su punto Q está fuera de su recta de carga.
FIEE
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Implementar el siguiente circuito.
Fig 3
FIEE
Página 18
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I Llenar la siguiente tabla: IC (mA)
0.42
IE (mA)
0.43
IB (uA)
1.45
IR1 (mA)
0.10
IR2 (mA)
0.11
IRE (mA)
0.42
VCC
12
VR1
10.8
VR2
1.07
VRE
0.43
VRC
1.29
VE
0.43
VC
10.6
VB
1.08
VCE
10.3
VBE
0.65
VCB
9.62
Vemos que los datos son idénticos a los obtenidos con el circuito si n las fuentes sinodales, lo
cual nos dice que la recta de carga de DC del transistor BJT es la misma.
FIEE
Página 19
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I VI.
FIEE
CONCLUSIONES
Página 20
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
El transistor BJT sirve como amplificador electrónico, pues presenta una ganancia devoltaje en el emisor.
Existen diversos circuitos de polarización para los BJT, en función de la manera en que se quiere quetrabaje.
La recta de carga ubica todos los puntos de trabajo posibles del transistor para diferentes corrientes de base. Un transistor trabajando en algún punto fuera de estarecta está siendo utilizado de manera incorrecta.
Alinvertirelvoltajede alimentaciónenelprimercircuito,llevamosaltransistorala zona de corte, pues la juntura base – emisor se polarizó en inversa, provocando un campo muy fuerte entre colector y emisor, dejándolo abierto.
Al cambiar la resistencia por una de 1M, se llevó finalmente al transistor a la z ona activa.
En el segundo caso, al invertir las resistencias de base, solo se alteró la corriente de labase, llevando el punto de trabajo fuera de la recta de carga.
FIEE
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
FIEE
Página 22
