Tecnología Electrónica Facultad de Ingeniería, Universidad de Deusto

Fundamentos de los Transistores

Tecnología Electrónica

Bibliografía

Principios de Electrónica, Albert Paul Malvino,

McGraw-Hill.

Capítulo 7: Fundamentos de los Transistores

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

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

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?

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

VICsat 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

μAK

V,VI

CE

C

B

7788205110

5110150

10330

704

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

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

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.

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) :

mAK

VI

mA,μAI

μAK

V,VI

Csat

C

B

210

20

6549350

93100

7010

La ICsat es menor que la IC; por lo que el

transistor trabaja en la zona de saturación

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

Csatdc(sat)

I

Iβ

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?

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?

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.

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

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

95195122

34

34705

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?

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:

mAkk

VICsat 68,4

2.21

15

Si VCE es igual a 0:

IC

VCE

Q(8,75V y 1,95mA)

15V

4,68mA

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.

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

BEBBE I

R

VVI

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© 2014, Jonathan Ruiz de Garibay

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