![]() CATEGORIES: BiologyChemistryConstructionCultureEcologyEconomyElectronicsFinanceGeographyHistoryInformaticsLawMathematicsMechanicsMedicineOtherPedagogyPhilosophyPhysicsPolicyPsychologySociologySportTourism |
Transistores bipolares (BJT)Los transistores sirven para amplificar una pequeña señal de voltaje o controlar corriente. Hay dos tipos de transistores, NPN y PNP
PNP NPN
Curvas y zonas de trabajo
Parámetros que solo funcionan en la zona lineal (factores de amplificación):
Para pasar algún parámetro del emisor a la base se multiplica Para pasar algún parámetro de la base al emisor se divide para
Zonas de trabajo: - Zona activa Ejemplo 1 Para saber si se está en zona activa, se debe verificar el voltaje colector-emisor, para eso podemos hacer aproximación y estimación o cálculos analíticos Se empieza haciendo una malla desde el voltaje del colector hasta el emisor y terminar en tierra para hallar una corriente de base:
Haciendo otra malla (trayectoria) desde Vcc del colector hasta el final del emisor: El voltaje entre el colector y el emisor es mayor a cero, entonces el transistor no está en saturación, será mayor a cero si el transistor es ideal, si es real, entonces se considera que sea mayor a 0.3V, en el simulado se muestran valores aproximados dado que toma en cuenta los valores de resistencia interna.
Ejemplo 2:
Para este tipo de circuito se puede hacer una aproximación viendo la resistencia en el emisor, reflejándola en la base, es decir Entonces podemos calcular la corriente de emisor:
Entonces por la ecuación: Calculando el voltaje colector emisor: Para cálculos analíticos: Para fines prácticos se usa el método de aproximación. La razón por la cual no sale igual que en el simulador es porque el transistor tiene resistencia interna entre la base y el emisor, se la puede calcular derivando la ecuación del diodo, pero solo se estudiará el transistor ideal.
- Zona de corte La zona de corte tiene una aplicación, como interruptor, este tipo de zona aparece cuando no hay corriente en la base (un voltaje que lo genere) o hay una corriente en contra de la dirección de la flecha en donde apunta el emisor, ocasiona que el transistor no conduzca corriente en ninguna de sus direcciones.
Como se puede apreciar, no hay corriente, se aprecian las corrientes de fuga y aquellas se encuentras por el orden de los
- Zona de saturación La zona de saturación es cuando el transistor entrega sus corrientes máximas debido a que la corriente de la base puede tomar valores altos (por el orden de los
En este caso se aprecia una resistencia en la base baja y una resistencia en el colector alta, al hacer los cálculos analíticos tenemos: Calculando el voltaje colector-emisor Si deseamos cálculos con transistor ideal, reemplazamos por el siguiente circuito equivalente:
Se calcula la corriente máxima en el colector: Como los parámetro
Si hubiéramos dicho que el transistor es ideal, entonces tenemos:
Recta de carga Para la recta de carga debemos de tener las curvas del transistor y los valores de resistores t voltajes:
Para esto, pues solo nos queda trazar la recta de carga sobre las curvas, para obtener dicha recta, se hace una malla desde el voltaje del colector pasando por el voltaje colector-emisor Entonces hacemos cero Ic y Vcc obteniendo dos datos: Trazamos la recta uniendo los puntos o modelándola como
El transistor funcionando como diodo:
Conexiones y polarización del transistor:
Fuentes reguladas transistorizadas: Tipo: - Serie a la carga Análisis sin carga (quitando Análisis con carga
Paralelo a la carga Análisis sin carga:
Análisis con carga: - Mixta variable
R1
R2
Asumir Potencia máxima - Darlington Se coloca un Darlington para aumentar la corriente en el transistor que funciona como regulador, mismo análisis en serie.
Amplificadores de pequeña señal y parámetros híbridos: Amplifica una señal débil de voltaje variable a cierto factor de escala dependiendo del diseño, tipo de conexión y etapas que tenga el amplificador de pequeña señal. Se hace análisis en DC y en AC. Emisor común:
Base común:
EJEMPLO 1: Calcular las impedancias de entrada, de salida, de emisor y ganancia de voltaje
Análisis DC Análisis en AC Impedancia de entrada: La resistencia del emisor hay que reflejarla a la base, entonces multiplicamos por Impedancia de salida: Para Impedancia de emisor: Para Ganancia de voltaje:
EJEMPLO 2 Datos: Hallar las impedancias de entrada, de salida, de emisor, y ganancia de voltaje Análisis DC
Análisis en AC Ganancias de voltaje
EJEMPLO 3: Hallar las impedancias de entrada, de salida, de emisor, y ganancia de voltaje. Haciendo análisis DC obtenemos la Ibase para calcular el parámetro hie. Ahora solo nos queda calculas las impedancias y ganancia de voltaje. Hay que aplicar el teorema de Miller: 1- Asumo 2- Cálculo la ganancia de Miller 3- Calculo las impedancias:
4.- Calculo la ganancia de voltaje:
EJEMPLO 4 Hallar las impedancias de entrada, de salida, de emisor en Q1 y ganancia de voltaje. BETA iguales para transistores de silicio Análisis en DC
Análisis en AC Para la ganancia hay que aplicar Miller en la etapa 2
Hallando la impedancia de Miller en la etapa 2:
Calculando una relación entre la etapa 1 y la 2:
Encontrando Ganancia de voltaje:
EJEMPLO 5 Calcular impedancia de entrada, de salida, ganancia de voltaje y ganancia de corriente Datos: Como éste tiene base común, tenemos que hallar la corriente en el emisor Análisis en DC
Análisis en AC
Si las ganancias de voltaje o corriente se sacan por partes, entonces se multiplican todas o hallando una relación de corrientes entre las salidas y entradas de los amplificadores de pequeña señal:
Date: 2015-12-24; view: 2247
|