¿Cuánto es el voltaje de colector Vc en el siguiente circuito?

pregunta

Datos del problema

V_CC = 15 V: voltaje de alimentación
R_B = 470 kΩ: resistencia en la base
R_C = 2200 Ω: resistencia en el colector
V_BE ≈ 0.7 V: caída de voltaje típica de base-emisor para un transistor de silicio
β = 90: ganancia de corriente del transistor

Paso 1: Encontrar la Corriente de Base (I_B)

Usamos la relación de voltajes en el circuito de base para encontrar I_B:

Cálculo del voltaje en la resistencia de base: Como el transistor está en modo activo, el voltaje V_BE es aproximadamente 0.7 V. Por lo tanto, el voltaje en R_B será:
V_RB = V_CC - V_BE = 15 V - 0.7 V = 14.3 V
Corriente de base: La corriente de base I_B se puede encontrar usando la ley de Ohm:
I_B = V_RB / R_B = 14.3 V / 470,000 Ω = 30.43 μA

Paso 2: Calcular la Corriente de Colector (I_C)

La corriente de colector I_C está relacionada con la corriente de base I_B a través del parámetro β:

I_C = β × I_B = 90 × 30.43 μA = 2.74 mA

Paso 3: Calcular el Voltaje en el Colector (V_C)

El voltaje de colector V_C se puede encontrar usando la ley de Ohm en la resistencia de colector R_C:

Caída de voltaje en R_C: La caída de voltaje en R_C es:
V_RC = I_C × R_C = 2.74 mA × 2200 Ω = 6.03 V
Voltaje de colector: Finalmente, el voltaje en el colector respecto a tierra es:
V_C = V_CC - V_RC = 15 V - 6.03 V = 8.97 V

Respuesta

El voltaje en el colector, V_C, es aproximadamente 8.97 V.

Explicación detallada

La corriente de base I_B depende de la resistencia de base R_B y la caída de voltaje V_BE. Con esta corriente, multiplicada por la ganancia de corriente β, encontramos la corriente de colector I_C, que fluye a través de la resistencia de colector R_C, creando una caída de voltaje V_RC. Restando esta caída del voltaje de alimentación obtenemos el voltaje en el colector respecto a tierra.