02b.Fundamentos de los Transistores

Tecnología Electrónica

Fundamentos de los Transistores

http://paginaspersonales.deusto.es/jonathan.garibay/

Bibliografía

Principios de Electrónica, Albert Paul Malvino,

McGraw-Hill.

Capítulo 7: Fundamentos de los Transistores

Tema 4. El transistor de Unión Bipolar

http://ocw.ehu.es/ensenanzas-tecnicas/electronica-

general/teoria/tema-4-teoria


http://ocw.ehu.es/ensenanzas-tecnicas/electronica-general/teoria/tema-4-teoria










Variación de la Ganancia de Corriente

La ganancia de corriente de un transistor depende

de la temperatura, la corriente del colector y del

propio transistor.

Si se reemplaza un transistor por otro del mismo tipo,

normalmente cambia la ganancia de corriente.

hFE

IC

125ºC

25ºC

-55ºC

200

200mA



Recta de Carga

Se obtiene sobre la curva 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 ICes prácticamente 0.

IC

VCE

Recta de Carga

Punto de Trabajo Q

Punto de Corte

Punto de Saturación



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.

Se calcula resolviendo el circuito.

¿Por qué varía el punto de trabajo?

Cuando varía la ganancia de corriente, la corriente del

colector también cambia; por lo que el punto de trabajo es

muy sensible a los cambios en el valor de ganancia.



Punto de Trabajo

Ejemplo 3: Hallar el punto de trabajo y los valores de la recta de

carga para el siguiente circuito (βdc=150, VBE=0,7V).

V,mA,VV

mA,μAI

μAK

V,VI

CE

C

B

7788205110

5110150

10330

704

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

Q1BC547

RB

330K

RC

820

VBB4V

VCC10V



Conmutación vs. Amplificación

Hay dos tipos básicos de circuitos de transistores:

Amplificación: 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.

Conmutación: el punto de trabajo Q conmuta entre

saturación y corte.

Lo importante es que se cumplan las condiciones de corte y

saturación.



Cómo Reconocer la Saturación

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.

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.



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

Q1BC547

RB

100K

RC

10K

VBB10V

VCC20V



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



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.

Es un circuito muy bueno para trabajar en

conmutación pero no para amplificación.

¿Por qué no es bueno en amplificación?

+

+

VBB

VCC

RC

RB

E

C

B



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.

Q1BC547

RB

RC

VBB15V

VCC15V

D1

2V, 8,6mA



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.

+

+

VBB

VCC

RC

RE

E

C

B

ECCE

CE

BEBBE

VVV

II

VVV



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).

Q1BC547

RC

1k

VBB5V

VCC15V

RE2k2

V,V,V,V

V,KmA,VV

mA,ImA,k,

V,I

V,V,VV

CE

C

CE

E

75834113

0513195115

95195122

34

34705




El circuito es inmune a las variaciones de la ganancia de

corriente, ¿por qué?

En el circuito de polarización en base, la RB marcaba una

corriente fija en la base.

En el circuito de polarización en emisor, la RE fuerza a que la

corriente del emisor sea fija; y por tanto la corriente de base se

adapta dependiendo de la corriente del colector.

Al despreciar la corriente de base se comete un pequeño

error.

E

dc

dcC I

β

βI

1

En el proceso de resolución del ejemplo anterior no es

necesario utilizar la ganancia de corriente en ningún momento.

Factor de Corrección




Ejemplo 6: Hallar la recta de carga con el punto de trabajo para el

mismo circuito del ejemplo 5.

Q1BC547

RC

1k

VBB5V

VCC15V

RE2k2

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




Ejercicio 2:

Hallar el valor de RE para que el diodo LED se encienda;

sabiendo que el diodo necesita 2V y consume 8,6mA.

Q1BC547

VBB15V

VCC

D1

2V, 8,6mA

RE


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