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Fundamentos de los Transistores
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Fundamentos de los Transistores

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  • 1. Tecnología Electrónica Facultad de Ingeniería, Universidad de Deusto Fundamentos de los Transistores
  • 2. Tecnología Electrónica Bibliografía  Principios de Electrónica, Albert Paul Malvino, McGraw-Hill.  Capítulo 7: Fundamentos de los Transistores
  • 3. Tecnología Electrónica Variación de la Ganancia de Corriente  La ganancia de corriente β o hfe de un transistor depende de diversos factores; por lo que  si se reemplaza un transistor por otro del mismo tipo, generalmente cambia la ganancia de corriente. hfe IC 125ºC 25ºC -55ºC 200 200mA
  • 4. Tecnología Electrónica Recta de Carga  Se obtiene sobre la curva de salida (o ecuación de la malla de salida), y está formada por todos los puntos de trabajo posibles para un circuito dado.  El punto de saturación es el punto en el que la IC es máxima y VCE es prácticamente 0.  El punto de corte es el punto con el VCE máximo y la IC es prácticamente 0. IC VCE Recta de Carga Punto de Trabajo Q Punto de Corte Punto de Saturación
  • 5. Tecnología Electrónica El Punto de Trabajo  El punto de trabajo de un transistor, representado con la letra Q, está compuesto por la IC y el VCE para un determinado circuito y para un determinado transistor.  Razonar la siguientes cuestiones:  ¿El punto de trabajo cambia si cambia el circuito?  ¿El punto de trabajo cambia si cambia el transistor?
  • 6. Tecnología Electrónica El Punto de Trabajo (continuación…)  Ejemplo 3:  Hallar el punto de trabajo y los valores de la recta de carga para el siguiente circuito (βdc=150, VBE=0,7V). VVCCVCEcorte 10 Si IC es igual a 0: mA, k V ICsat 112 82,0 10  Si VCE es igual a 0: IC VCE Q(8,77V y 1,5mA) 10V 12,1mA V,mA,VV mA,μAI μA K V,V I CE C B 7788205110 5110150 10 330 704     
  • 7. Tecnología Electrónica El Transistor como Amplificador  El punto de trabajo Q debe permanecer en la zona activa bajo todas las condiciones de funcionamiento.  Si no lo hace, la salida se verá distorsionada en los picos, donde ocurren la saturación y el corte.  Es importante que el punto de trabajo sea lo más estable posible. IC IB Q QH QL
  • 8. Tecnología Electrónica El Transistor en Conmutación  El punto de trabajo Q conmuta entre saturación y corte; en la salida habrá una tensión próxima a la de alimentación (valor alto de tensión) o próxima a 0 (valor bajo de tensión).  Lo importante es que se cumplan las condiciones de corte y saturación.  La estabilidad del punto de trabajo no es importante. IC VCE Qcorte Qsaturación
  • 9. Tecnología Electrónica Cómo Reconocer la Saturación 1. Método de la corriente de saturación 1. Se calcula la ICsat y la IC del circuito suponiendo que se trabaja en la zona activa. 2. Si la IC es mayor que la ICsat, se puede afirmar que el transistor trabaja en saturación. 2. Método de la tensión de colector 1. Se calcula el VCE del circuito suponiendo que se trabaja en la zona activa. 2. Si el VCE es negativo, significa que el transistor no trabaja en la zona activa  zona de saturación.
  • 10. Tecnología Electrónica Cómo Reconocer la Saturación (continuación…)  Ejemplo 4:  Indicar si el siguiente circuito se encuentra en la zona activa o en la de saturación (βdc=50, VBE=0,7V) : mA K V I mA,μAI μA K V,V I Csat C B 2 10 20 6549350 93 100 7010      La ICsat es menor que la IC; por lo que el transistor trabaja en la zona de saturación
  • 11. Tecnología Electrónica Cómo Reconocer la Saturación (continuación…)  La ganancia de corriente de un transistor sólo funciona en la zona activa.  En saturación la ganancia de corriente siempre será menor. Se puede calcular:  ¿Como reconocer la saturación de un vistazo?  Si las fuentes de tensión VBB y VCC son iguales se puede aplicar la regla del 10:1; que dice que la RB sea aproximadamente 10 veces la RC. B Csat dc(sat) I I β 
  • 12. Tecnología Electrónica Cómo Reconocer el Corte  No es necesario realizar ningún cálculo; sólo hay que analizar el estado en el que se encuentra el diodo del emisor.  ¿Cómo debe estar el diodo para que el transistor se encuentre en la zona de corte?
  • 13. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización de Base  Es el circuito utilizado hasta ahora.  Se llama polarización de base porque por medio de la base se controla la malla de salida del circuito.  Este circuito es bueno para trabajar en conmutación pero no para amplificación; ¿por qué?
  • 14. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización de Base (continuación…)  Ejercicio 1:  Calcular los valores de RB y RC para que el diodo LED se encienda; sabiendo sólo que el diodo necesita 2V y consume 8,6mA.
  • 15. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización en Emisor  Para este circuito, se mueve la resistencia de la base al emisor; por lo que este ya no está conectado a tierra.  Se llama polarización en emisor porque la malla de salida se controla con el valor de la RE. ECCE CE BEBBE VVV II VVV   
  • 16. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización en Emisor (continuación…)  Ejemplo 5:  Hallar el punto de trabajo Q para el siguiente circuito de polarización en emisor (βdc=150, VBE=0,7V). V,V,V,V V,KmA,VV mA,ImA, k, V, I V,V,VV CE C CE E 758340513 0513195115 951951 22 34 34705    
  • 17. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización en Emisor (continuación…)  Este circuito es inmune a las variaciones de la ganancia de corriente; ¿por qué?  Al despreciar la corriente de base se comete un error;  ¿Cómo se puede corregir este error?  ¿El error es despreciable?
  • 18. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización en Emisor (continuación…)  Ejemplo 6:  Hallar la recta de carga con el punto de trabajo para el mismo circuito del ejemplo 5. VVV CCCEcorte 15 Si IC es igual a 0: mA kk V ICsat 68,4 2.21 15    Si VCE es igual a 0: IC VCE Q(8,75V y 1,95mA) 15V 4,68mA
  • 19. Tecnología Electrónica Circuito de Polarización en Emisor (continuación…)  Ejercicio 2:  Hallar el valor de RE para que el diodo LED se encienda; sabiendo que el diodo necesita 2V y consume 8,6mA.
  • 20. Tecnología Electrónica El Transistor como Fuente de Corriente  En el circuito de polarización por emisor, la IC es independiente del valor de RC:  La IC es aproximadamente el valor de IE; IE sólo depende de los valores de VB, VBE y RE. C E BEBB E I R VV I   
  • 21. Esta presentación está sujeta a la licencia de Reconocimiento de Creative Commons mediante la cual se permite la copia, la distribución, la comunicación pública y la generación de obras derivadas sin ninguna limitación siempre que se cite al autor y se mantenga el aviso de la licencia. © 2014, Jonathan Ruiz de Garibay Algunos derechos reservados

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