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POLARIZACIÓN DE TRANSISTORES DE
UNIÓN BIPOLAR (BJT)
1.- Polarización fija o de base. Determine lo siguiente para la configuración de polarización fija de la figura. (a) IB e IC (b) VCE (c) VB y VC (d) VBC β=
Solución:
Se redibuja el circuito
Se analiza la malla Base-Emisor: −𝑉𝐵𝐵 + 𝑅𝐵. 𝐼𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 = 0
𝐼𝐵 = 𝑉𝐵𝐵 𝑅−𝑉𝐵𝐵𝐸 (1)
𝐼𝐵 = 12𝑉 − 0.7𝑉240𝑘 Ω = 47.08 μ 𝐴
𝛽 = (^) 𝐼𝐼𝐶𝐵 ⇒ 𝐼𝐶 = 𝛽 ∗ 𝐼𝐵 (2)
𝐼𝐶 = (50) ∗ (47.08 μ 𝐴) = 2.35𝑚𝐴
- Se analiza la malla Colector-Emisor:
2.- Polarización fija estabilizado en emisor. En la red determine: (a) IB (b) IC (c) VCE (d) VC (e) VE (f) VB (g) VBC β= Solución:
Se redibuja el circuito
Se analiza la malla Base-Emisor: −𝑉𝐵𝐵 + 𝑅𝐵. 𝐼𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝑅𝐸. 𝐼𝐸 = 0 Se tiene que: 𝐼𝐸 = 𝐼𝐶 + 𝐼𝐵 = 𝛽 ∗ 𝐼𝐵 + 𝐼𝐵 ⇒ 𝐼𝐸= 𝐼𝐵 ∗ (𝛽 + 1) (7) −𝑉𝐵𝐵 + 𝑅𝐵. 𝐼𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝑅𝐸 ∗ 𝐼𝐵 ∗ (𝛽 + 1) = 0 𝐼𝐵 = (^) 𝑅𝐵𝑉+𝑅𝐵𝐵𝐸−𝑉∗(𝛽+1)𝐵𝐸 (8)
+V 20VVcc
430kRB
Rc2k
+V 12VVcc
240kRB 2.2kRc
+V 12VVcc
240kRB
2.2kRc
RE1k
Rc2k 430kRB
+V 20VVcc
(a) 𝐼𝐵 = (^) 430𝑘20𝑉−0.7𝑉 Ω +1𝑘∗(50+1) = 40.1 μ 𝐴
𝛽 = (^) 𝐼𝐼𝐶𝐵 ⇒ 𝐼𝐶 = 𝛽 ∗ 𝐼𝐵
(b) 𝐼𝐶 = (50) ∗ (40.1 μ 𝐴) = 2.01𝑚𝐴
Se analiza la malla Colector-Emisor: −𝑉𝐶𝐶 + 𝑅𝐶. 𝐼𝐶 + 𝑉𝐶𝐸 + 𝑅𝐸. 𝐼𝐸 = 0 Asumiendo que: 𝐼𝐸 ≅ 𝐼𝐶 (9) Entonces: 𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝐶𝐶 − (𝑅𝐶 + 𝑅𝐸). 𝐼𝐶 (10) (c) 𝑉𝐶𝐸 = 20𝑉 − (2𝑘 Ω + 1𝑘 Ω ) ∗ (2.01𝑚𝐴) = 13.97𝑉
Haciendo una malla parcial en la región Colector-Emisor: −𝑉𝐶𝐶 + 𝑅𝐶. 𝐼𝐶 + 𝑉𝐶 = 0 ⇒ 𝑉𝐶 = 𝑉𝐶𝐶 − 𝑅𝐶 ∗ 𝐼𝐶 (11)
(d) 𝑉𝐶 = 20𝑉 − (2𝑘 Ω ) ∗ (2.01𝑚𝐴) = 15.98𝑉 𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝐶 − 𝑉𝐸 ⇒ 𝑉𝐸 = 𝑉𝐶 − 𝑉𝐶𝐸 (12)
(e) 𝑉𝐸 = 15.98𝑉 − 13.97𝑉 = 2.01𝑉 También: 𝑉𝐸 = 𝑅𝐸 ∗ 𝐼𝐸 ≅ 𝑅𝐸 ∗ 𝐼𝐶 (13) 𝑉𝐸 = (1𝑘 Ω ) ∗ (2.01𝑚𝐴) = 2.01𝑉 Se tiene que: 𝑉𝐵𝐸 = 𝑉𝐵 − 𝑉𝐸 ⇒ 𝑉𝐵 = 𝑉𝐵𝐸 + 𝑉𝐸 (14)
(f) 𝑉𝐵 = 0.7𝑉 + 2.01𝑉 = 2.71𝑉 𝑉𝐵𝐶 = 𝑉𝐵 − 𝑉𝐶 (6) (g) 𝑉𝐵𝐶 = 2. 71 𝑉 − 15. 98 𝑉 = − 13. 27 𝑉
3.- Polarización por divisor de voltaje. Determine el voltaje de polarización de dc VCE y la corriente IC para la configuración de la figura. β=
Solución:
Se redibuja el circuito
Se halla el equivalente de Thevenin en la región de base:
3.9kRB2 RE 1.5k
RB1 Rc10k 39k
+V 22VVcc
+V 22VVcc
RB139k
Rc10k
3.9kRB2 1.5kRE
3.9kRB
RB139k
EJERCICIOS
Para la configuración de la figura, determine: (a) IB (b) IC (c) VCE (d) VC (e) VB (f) VE β=
Con la información que aparece en la figura, determine: (a) IC (b) RC (c) RB (d) VCE β= 80
Con la información que aparece en la figura, determine: (a) IC (b) VCC (c) β (d) RB
Para el siguiente circuito, determine: (a) IB (b) IC (c) VCE (d) VC (e) VB (f) VE β= 100
Para la configuración de la figura, determine: (a) IB (b) IC (c) VCE (d) VC (e) VB (f) VE β= 80
Con la información que aparece en la figura, determine: (a) IC (b) VE (c) VCC (d) VCE (e) VB (f) RB β= 100
Para la red de la figura, determine: (a) IC (b) VE (c) VC (d) VCE β= 100
+V
Vcc16V
470kRB 2.7kRc
6VVC
+V
Vcc12V
RB RC IB=40μA
IB= 2 0μA
Vcc
RB RC^ 22k (^) + VCE=7.2V I^ - E=4mA
RE 1.5k
20VVcc
510kRB RC^ 24k
9.1kRB2 RE 680
RB1 3.9kRc 62k
+V 16VVcc
VE
10.6V
8.2kRB2 RE 1.2k
RB1 2.7kRc
Vcc
IB=20μ A
220kRB
RE 1.5k
30VVcc
470kRB
RC 6.2k
