TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN•El primer transistor el 23 de Dic. De 1947
•Desarrollado por Walter H. Brattain y Joseph Barden
•Es un dispositivo semiconductor formado por dos capas de material tipo n (ó p) y una capa entre ellas de material tipo p (ó n).
•Existen transistores npn ó pnp
•Dispositivos de 3 terminales (emisor, base y colector)
•La capa del emisor está fuertemente dopada•La del colector ligeramente dopada•Y la de la base muy poco dopada, además más delgada.
n pp
B
CE
•Tiene dos uniones: Emisor-Base y Colector-Base•Tiene 3 modos de operación: Corte, Saturación y Activo.
Modo Unión E-B Unión C-B
Corte Inverso Inverso
Activo Directo Inverso
Saturación Directo Directo
Transistores BJT en modo activo
p nn
B
CE IC=IS(eVBE/VT)
•En este modo la corriente de colector es determinada por la ecuación anterior.•La corriente de base es una fracción de la corriente de colector•El valor de es típico de 100 a 200, y en dispositivos especiales hasta de 1000.•La corriente del emisor es la suma de las corrientes
IB=IC/
IE=IC+IB=IC/
Considere un transistor npn con VBE=0.7 cuando Ic=1mA. Encuentre VBE cuando la corriente del colector es 0.1mA y 10mA. (VT=25mV a temperatura ambiente)
Los transistores de cierto tipo se especifican para tener valores de en el intervalo de 50 a 100, encuentre el intervalo de valores de .
Considere un transistor npn con VE=-0.7 , una =50 . Encuentre las corrientes de emisor, base y colector, además el voltaje de colector.
p nn
B
C EB
C E
B C
E
B
C
E
Transistor BJT npn Símbolo
Modelos de primer orden en modo activo
IB
+VBE
-+VBE
-
IE
n pp
B
C E
B
C E
B
C
E
B
C
E
Transistor BJT pnp Símbolo
Modelos de primer orden en modo activo
IB
+VEB
-
+VBE
-
IE
Configuración de BASE común
La corriente de colector es constante, por tanto el colector se comporta como una fuente de corriente constante en la región activa.
Características de salida del transistor en configuración de base común.
Características de salida del transistor en configuración de emisor común.
Configuración de EMISOR común
A diferencia de la configuración anterior, el voltaje CE si tiene influencia sobre la magnitud de la corriente de colector.
Configuración de COLECTOR común
Esta configuración se utiliza para propósitos de acoplamiento de impedancias. Pues tiene alta impedancia de entrada y baja de salida, al contrario de las otras dos configuraciones.
Para todos los propósitos prácticos las características de salida de esta configuración son las mismas que se usan para EMISOR común.
Punto de Operación
1. El análisis de circuitos a transistores, requiere de conocimiento de la operación del mismo tanto en DC como en AC
2. El teorema de la superposición puede ser aplicado al circuito
3. Una vez definidos los niveles de DC se debe establecer el punto de operación deseado.
4. Cada diseño determinará la estabilidad del sistema
5. El punto de operación es un punto fijo sobre las características del transistor que definen una región para la amplificación de la señal aplicada.
Circuito de polarización fija.
Recta de carga
Vcc
Ic/RcVariando RB
Variando RC
Vcc
Ic/Rc
Polarización fija, y con RE
Polarización por divisor de voltaje
VE=(1/10)Vcc
R2(1/10)RE
Icq=(1/2)ICSat
Ri=(+1)RE
Saturación: Máximos niveles de operación
VCE=0
RCE=0
ICSat=Vcc/Rc
ICSat=Vcc/(Rc+ RE)
Polarización por retroalimentación de voltaje
10V
4V
3.3k
4.7k
=100
10V
6V
3.3k
4.7k
=100
10V
3.3k
4.7k
=100
10V
-10V
1k
2k
=100
10V
5V 2k
100k=100
Análisis en AC de transistores BJT
Modelos del transistor:
Modelo re
Configuración de base común
Configuración de emisor común
Ic= Ie
Ic= Ie
Ic= Ib
Modelo Híbrido Equivalente
Configuración de emisor común
hie=re
hfe= hoe=1/r0’
Configuración de base comúnhib=re
hfb= -
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