UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR FACULT ACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍ A Y ARQUITECTURA ARQUIT ECTURA MEBLEC (Modelo Educa!"o B#Lea$%!%& 'o$ Co'ee%c!a)*
SOLUCIÓN A TAREA # __3__ Tema de la Tarea: Polarización para Transistores Transistores Bipolares
BJT
Asignatura: ELECTRÓNICA II Estudiante(s): José Salvador Montalvo Castañeda MC!"#$"# Tutor: Ing% Ra&l Al'erto ar*a A+uino MISIÓN ,E LA -NI.ERSI,A, /or0ar 1ro2esionales on Alto Sentido Cr*tio 3 4tio5 on Ca6aidad de Auto2or0ai7n 3 on las Co06etenias Ténio8Cient*2ias re+ueridas 6ara resolver 6ro'le0as 0ediante soluiones en2oados en el ,esarrollo Soial 3 Res6etuosas del Medio A0'iente%
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ÍNDICE
Pagina
Introducción………………………………………………………………….. 3
Desarrollo de la guía ……………………………………………………….. 4-13
Fuente de consulta y Bibliografía……………………………………………14
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INTRODUCCIÓN
- Región de corte: n transistor est! en corte cuando la corriente de colector " la corriente de e#isor " $% &Ic " Ie " $' (n este caso el )olta*e entre el colector y el e#isor del transistor es el )olta*e de ali#entación del circuito. +o#o no ,ay corriente circulando% no ,ay caída de )olta*e% )er ey de ,#. (ste caso nor#al#ente se /resenta cuando la corriente de base " $ &Ib " $' - Región de saturación: n transistor est! saturado cuando la corriente de colector " la corriente de e#isor " la corriente #!0i#a% &Ic " Ie " I #!0i#a' (n este caso la #agnitud de la corriente de/ende del )olta*e de ali#entación del circuito y de los resistores conectados en el colector o el e#isor o en a#bos% )er a ley de ,#. (ste caso nor#al#ente se /resenta cuando la corriente de base es lo suficiente#ente grande co#o /ara inducir una corriente de colector )eces #!s grande. &2ecordar ue Ic " Ib'
- Región activa: +uando un transistor no est! ni en su región de saturación ni en la región de corte entonces est! en una región i nter#edia% la región acti)a. (n esta región la corriente de colector &Ic' de/ende /rinci/al#ente de la corriente de base &Ib'% de &ganancia de corriente de un a#/lificador% es un dato del fabricante' y de las resistencias ue ,ayan conectadas en el colector y e#isor'. (sta región es la #!s i#/ortante si lo ue se desea es utili5ar el transistor co#o un a#/lificador. Configuraciones del transistor bipolar 6ay tres ti/os de configuraciones tí/icas en los a#/lificadores con transistores% cada una de ellas con características es/eciales ue las ,acen #e*or /ara cierto ti/o de a/licación. y se dice ue el transistor no est! conduciendo. 7or#al#ente este caso se /resenta cuando no ,ay corriente de base &Ib " $' as corriente de colector y corriente de e#isor no son e0acta#ente iguales% /ero se to#an co#o tal% debido a la /eue8a diferencia ue e0iste entre ellas% y ue no afectan en casi nada a los circuitos ,ec,os con transistores.
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Desarrollo de la guía 1. Para la Fig. 9% utili5a la 2 B ue nos dan y dibu*a el /unto de o/eración en las gr!ficas de salida utili5adas en esta guía.
Fig. 5: “Polarización de base para Emisor Común”
2+ " ;.; <= 2B " ;4$ <= >++ " 1; >oltios
>++"2BIB?>B( >B( " $.@ IB" >++ - >B( " 1; >-$.@ 2B ;4$ <=
IB " 4@#A ;. (scribe las conclusiones ue se obtienen de las figuras %@ y C de esta guía.
3. Para el /roble#a 1 de esta guía en la /arte cE dice ue el )alor de $.@ )oltios en la base lo confir#a el )alor de > +(% e0/liue esta ase)eración
4. De ue otra #anera se /odía calcular > ( en el /roble#a ;% de#ustrelo >B " >B( ? >( VE = VB - VBE De acuerdo al e*e#/lo nu#rico del /roble#a ;
4
>B " >B( ? >( " $.@> ? ;.$1> " ;.@1 )oltios VE = VB - VBE " ;.@1> G $.@> >( " ;.$1 > 9. In)estigue y e0/liue /orue la adición de 2 ( en el circuito de /olari5ación de la figura 1$ /ro/orciona estabilidad.
a adición de un resistor e#isor a la /olari5ación de cd del BH #e*ora la estabilidad% es decir% las corrientes de /olari5ación en cd y los )olta*es /er#anecen /ró0i#os a los )alores establecidos /or el circuito cuando las condiciones e0ternas% co#o la te#/eratura y la beta del transistor% ca#bian.
. (n el e*e#/lo nu#rico 3% e0/lica y /rofundi5a #!s /orue los )alores /ara el #todo e0acto difieren ue /ara el #todo a/ro0i#ado @. Ju concluye al obser)ar los /untos en la figura @ y la CK
(n la fig.@ se /uede obser)ar ue )ariando la 2 + y #anteniendo fi*o I B y >++ la corriente de colector tiende a au#entar el /unto 1 est! /ró0i#o a la región de saturación y los /untos ; y 3 se )a acercando a la región acti)a.
C. (scriba las )enta*as y des)enta*as de las diferentes /olari5aciones a ue ,ace alusión el )ideo asociado a la 2uta de A/rendi5a*e . Polari5ación fi*a
(s la #!s si#/le /ara la /olari5ación de un transistor (s #uy inestable ya ue es #uy sensible a la ganancia de la corriente del transistor &Des)enta*a'
Polari5ación estabili5ado en e#isor
+uenta con una 2 ( ue sir)e /ara #e*orar la estabilidad en la configuración fi*a y no ser influenciado cuando los factores e0ternos ca#bian.
Polari5ación /or di)isor de )olta*e
Per#ite ue la I + y el >+( sean inde/endientes de la ganancia de corriente del transistor. (ste c
L. Para la figura L% re/ite todos los c!lculos /ero /ara > ++ 1C )oltios y M"L$.
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VCC= 18 voltios β = 90 R C =2.2KΩ R B =240KΩ
a) IBQ e ICQ b) VCEQ ) VB ! VC ") VBC
a' IBQ e ICQ >++ G IB2B G >B( " $
IB "
"
" @;.$C NA
I+ " MIB " &L$' &@;.$C NA' I+ " .4C #A. b' VCEQ Para #alla de salida: >++ G I+2+ G >+( " $ Des/e*ando > +(: >+( " >++ G I+2+ >+( " 1C> G &.4C#A'&;.;O=' >+( " 3.@9 >oltios
c' >B y >+ >B " VBE = 0.# V >+ " >+( " 3.@9 >oltios $
d' VBC >B+ " >B G >+ >B+ " $.@ > G 3.@9 > >B+ " -3.$9 >oltios &signo negati)o ya ue esta unión traba*a en /olari5ación in)ersa'
1$. Para la figura 1$% re/ita todos los c!lculos /ara > ++ " ?1> y M"L$
VCC= %1$ Voltios β = 90 R C =2KΩ R B =430KΩ R E = 1KΩ
a) IB b) IC ) VCE ") VC e) VE
&) VB ') VBC
a' IB IB "
"
" ;L.4 NA
b' IC I+ " MIB I+ " &L$' &;L.4 NA' I+ " ;.9 #A c' VCE >+( " >++ G I+ &2+?2(' >+( " 1> G ;.9#A & 2KΩ % 1KΩ) >+( " C.1 >oltios d' VC #
>+ " >++ - I+2+ >+ " 1> G ;.9#A &; KΩ) >+ " 1$.@ >oltios e' VE VE = >+ - >+( VE = 10.4# V ( 8.1V VE = 2.$ Voltios
f' VB VB " VBE % VE VB = 0.#V % 2.$V VB = 3.3 Voltios g' VBC VBC = VB >+ VBC = 3.3V 10.# V VBC = #.4 Voltios
11. Para la figura 11% re/ita todos los c!lculos /ara > ++ " ?;$> y M"L$
Fig. 11: “Circuito de Polarización por Divisor de Voltaje”
VCC = %20V β = 90 R B1 =82 KΩ R B2 =22 KΩ R C =5.$ KΩ R E = 1.2 KΩ
a) ICQ b) VCQ
a) ICQ
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todo (0acto 26 " 2B1QQ2B; " C;O=QQ;;<= "
[email protected] <=
(, "
"
IB "
" 4.;3>oltios
"
" ;@.CNA
I+ " MIB I+ " &L$' &;@.C NA' I+ " ;.9 #A
b) VCQ >+ " >++ G I+ &2+ ? 2(' >+ " ;$> G ;.9#A &9.O= ? 1.; O=' >+ " 3 >oltios
todo A/ro0i#ado >B " (, " 4.;3 >oltios >( " >B G >B( >( " 4.;3 > G $.@ > >( " 3.93 >oltios
I+ R I( "
"
I+ " ;.L4 #A &diferente al del #todo e0acto' >+ " >++ G I+ &2+ ? 2(' >+ " ;$> G ;.L4#A &9.O= ? 1.; O=' >+ " $.1 > &diferente a los 3 )oltios del #etodo e0acto'
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1;. Para la figura 13% re/ita todos los c!lculos /ara > (( " -1C> y M"9$
Fig. 13: “Circuito Seguidor de Emisor”
A/licando Oirc,,off al circuito de entrada: ->(( ? I(2( ? >B( ? IB2B " $
(c.C
Pero: I( " &M?1' I B
->(( ? &M?1' I B2( ? >B( ? IB2B " $
IB "
"
" 9$.9 NA
uego% I+ " MIB% sustituyendo )alores: I+ " &9$'9$.9 NA " ;.9; #A A/licando la ey de >olta*e de Oirc,,off a la salida tene#os: ->(( ? I(2( ? >+( " $ Pero% I( " &M?1' IB Sustituyendo esta Tlti#a e0/resión en la anterior: ->(( ? &M?1' I B2( ? >+( " $ y des/e*ando el )olta*e colector-e#isor: >+( " >(( G &M?1' IB2( y sustituyendo )alores:
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>+( " 1C> G &91' &9$.9NA'&;<=' " 1;.C4 >oltios +alculando la corriente de e#isor: I( " &M?1' I B " &L$?1'&9$.9 NA' " 4.9L #A
13. Para la figura 14% re/ita todos los c!lculos /ara > ++ " ?1;>% >((" -> y M"L$
Fig. 14: “Circuito Base Común” 2( " 1.;<=U > (( " - )oltiosU > ++ " 1; )oltiosU 2 + ";.4<=U M"L$U deter#inar > +B y IB. A/licando Oirc,,off a la entrada: ->(( ? I(2( ? >B( " $ Des/e*ando I (: I( "
"
" 4.41 #A
Para la salida: >++ G I+2+ G >+B " $U des/e*ando > +B y considerando I +RI(: >+B " >++ G I+2+ " 1;> G &4.41#A' &;.4<=' " 1.4; )oltios. Para encontrar I B: IB "
"
" 4.L NA
14. Para la figura 19% re/ita todos los c!lculos /ara > ++ " ?1C>% >((" -19> y M"L$
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Fig. 15: “Circuito de Polarización con Doble uente”
>++ " ?1C )oltiosU > (( " -19 )oltiosU 2 B1"C.; <=U 2 B;";.; O=U 2+";.@ <=U 2("1.C <=U M"L$ a' >+% b' >B a resistencia y )olta*e ,e)enin se calcula /ara la red de entrada: 2, " 2B1QQ2B; " C.;<=QQ;.;<= " 1.@3<= Para el ( ,:
I1 "
"
"
" 3.1@ #A
uego la red de entrada /uede ser redibu*ada así:
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A/licando Oirc,,off a esta red: -(, G IB2, G >B( G I(2( ? >(( " $ tene#os:
y sustituyendo I( " &M?1'IB y Des/e*ando I B
IB " Sustituyendo )alores en la e0/resión anterior: IB " 9;.@LNA +on el )alor anterior encontra#os la corriente de colector con la e0/resión de ganancia de corriente /ro/ia de esta configuración /ara luego calcular el )olta*e de colector: I+ " MIB " L$&9;.@LNA' " 4.@9 #A uego: >+ " >++ G I+2+% sustituyendo )alores en esta Tlti#a e0/resión: >+ " 9.19 )oltios. Para calcular el )olta*e de base: >B " (, G IB2,% y sustituyendo )alores: >B " -&3.C >' G &9;.@L NA'&1.@3 <=' >B " -1;.L3 )oltios
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FUENTES DE CONSULTA Y BIBLIOGRAFÍA
Boylestad% 2obert .U 7as,els
htps://www.youube.com/wach?v=bebkviZM!
Vuía a/rendi5a*e W Polari5ación /ara ransistores Bi/olares BH ”
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