Polarización del transistor
Recordemos que el ß es la ganancia de corriente de un transistor. Es decir compara la corriente pequeña de base (entrada) con una gran corriente de colector (salida). Esto tambien nos indica que: "a mayor beta mayor eficiencia en el transistor".
ß = Ic/Ib
En el gráfico:
Ic= 1.8 mA = 1800 uA
Ib= 8uA
Entonces:
ß = Ic/Ib = 1800 uA / 8 uA = 225
ß = 225
Aquí un experimento completo ...
I.- FUNDAMENTO TEORICO
El transistor bipolar es un dispositivo que posee tres capas semiconductoras con sus respectivos contactos llamados; colector(C), base(B) y emisor(E).
La palabra bipolar se deriva del hecho que internamente existe una doble circulación de corriente: electrones y lagunas o agujeros.
A.- CLASIFICACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES
Los transistores bipolares se clasifican de la siguiente manera:
1.- Por la disposición de sus capas
- Transistores PNP
- Transistores NPN
2.- Por el material semiconductor empleado
- Transistores de Silicio
- Transistores de Germanio
3.- Por la disipación de Potencia
- Transistores de baja potencia
- Transistores de mediana potencia
- Transistores de alta potencia
4.- Por la frecuencia de trabajo
- Transistores de baja frecuencia
- Transistores de alta frecuencia
B.- POLARIZACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES
Para que un transistor bipolar funcione adecuadamente, es necesario polarizarlo correctamente. Para ellos se debe cumplir que:
- La juntura BASE - EMISOR este polarizado directamente, y
- La juntura COLECTOR – BASE este polarizado inversamente.
Ejemplo: Si el transistor es NPN, la base debe tener un voltaje positivo con respecto al emisor y el colector debe tener un voltaje también positivo pero, mayor que el de la base. En el caso de un transistor PNP debe ocurrir lo contrario.
C.- CODIFICACION DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES
Los transistores tienen un código de identificación que en algunos casos especifica la función que cumple y en otros casos indica su fabricación.
Pese a la diversidad de transistores, se distinguen tres grandes grupos: Europeos, Japoneses y Americanos.
CODIFICACION EUROPEA
Primera letra
- A : Germanio
- B : Silicio
Segunda Letra
- A : Diodo (excepto los diodos túnel)
- B : Transistor de baja potencia
- D : Transistor de baja frecuencia y de potencia
- E : Diodo túnel de potencia
- F : Transistor de alta frecuencia
- L : Transistor de alta frecuencia y potencia
- P : Foto – semiconductor
- S : Transistor para conmutación
- U : Transistor para conmutación y de potencia
- Y : Diodos de potencia
- Z : Diodo Zener
Número de serie
100 – 999 : Para equipos domésticos tales como radio, TV, amplificadores, grabadoras, etc.
10 – 99 y la letra X, Y o Z : Para aplicaciones especiales.
Ejemplo : AD149, es un transistor de potencia, de germanio y sus aplicaciones son de baja frecuencia.
CODIFICACION JAPONESA
Primero
- 0 (cero) : Foto transistor o fotodiodo
- 1 : Diodos
- 2 : Transistor
Segundo
- S : Semiconductor
Tercero
- A : Transistor PNP de RF (radiofrecuencia)
- B : Transistor PNP de AF (audiofrecuencia)
- C : Transistor NPN de RF
- D : Transistor NPN de AF
- F : Tiristor tipo PNPN
- G : Tiristor tipo NPNP
Cuarto
- Número de serie : comienza a partir del número 11
Quinto
Indica un transistor mejor que el anterior
Ejemplo:
Es un transistor PNP de RF con mejores características técnicas que el 2SA186.
CODIFICACION AMERICANA
Anteriormente los transistores americanos empezaban su codificación con el prefijo 2N y a continuación un número que indicaba la serie de fabricación. Ejemplo 2N3055, 2N2924, etc.
Actualmente, cada fábrica le antepone su propio prefijo, así se tiene por ejemplo : TI1411, ECG128, etc. que corresponden respectivamente a TEXAS INSTRUMENTS Y SYLVANIA.
II.- MATERIALES Y EQUIPO
- Una Fuente de Tensión de 0 a 15 V
- Un transistor 2N3904 (NPN) o equivalente
- 9 Resistencias de ½ W: 100Ω,750Ω,910Ω, 1KΩ, 2.2KΩ, 3.3KΩ, 10KΩ, 270KΩ, 470KΩ.
- Un VOM (Multímetro digital o analógico)
III.- PROCEDIMIENTO
POLARIZACION FIJA DE BASE
- El circuito con el que se trabajó es el siguiente:
En las mediciones prácticas se obtuvieron los siguientes resultados:
| Práctico | Teórico | |
| VC | 7.5V | 7.53V |
| VB | 0.7V | 0.7V |
| VE | 0V | 0V |
| VCE | 7.5V | 7.53V |
| IC | 10mA | 9.96mA |
| IE | 10mA | 9.96mA |
| IB | 52.96μA | 52.96μA |
| β | 188.82 | 188 |
RESULTADOS TEORICOS
Si consideramos B=188
Tenemos
En la Malla de base:
Ib(270K)+0.7V=15V
Ib = (15V-0.7V)/(270K)
Ib = 52.96uA
Ic = B(Ib)
Ic = (188)(52.96uA)
Ic = 9.96 mA
En la malla de colector
Ic(750)+Vce = 15V
Vce = 15V – (9.96mA)(750)
Vce = 7.53 V
POLARIZACION POR EMISOR
- El circuito con el que se trabajó es el siguiente:
En las mediciones prácticas se obtuvieron los siguientes resultados:
| Práctico | Teórico | |
| VC | 10V | 10.09V |
| VB | 1.2V | 1.24V |
| VE | 0.55V | 0.54V |
| VCE | 9.6V | 9.55V |
| IC | 5.1mA | 5.4mA |
| IE | 5.1mA | 5.4mA |
| IB | 27μA | 29.25uA |
| β | 188.88 | 188 |
Si consideramos B=188
Tenemos
En la Malla de base:
Ib(470K)+0.7V+Ie(100) = 15V
Ib = (15V-0.7V)/(470K+100(188+1))
Ib = 29.25uA
Ic = Ib(188)
Ic = (29.25uA)(188)
Ic = 5.4 mA
En la malla de colector
Rc.Ic + Vce + Re.Ie = 15V
Vce = 15V – (910)(5.4mA)-(100)(5.4mA)
Vce = 9.55 V
Ve = (100)(5.4mA)
Ve = 0.54 V
Vc = 9.55V + 0.54V
Vc = 10.09V
Vb = 0.7V + 0.54V
Vb = 1.24V
POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE
- El circuito con el que se trabajó es el siguiente:
En las mediciones prácticas se obtuvieron los siguientes resultados:
| Práctico | Teórico | |
| VC | 8.4V | 8.45V |
| VB | 2.7V | 2.65V |
| VE | 2.1V | 1.95V |
| VCE | 6.6V | 6.5V |
| IC | 1.8mA | 1.97mA |
| IE | 1.8mA | 1.97mA |
| IB | 8μA | 8.77uA |
| β | 225 | 225 |
Si consideramos B=225
Tenemos
En la Malla de base:
Ib(Rbb)+0.7V+Ie.Re = Vbb
Ib(1.8K)+0.7V+Ie(1000) = 2.7V
Ib = (2.7V-0.7V)/(1.8K+1000(225+1))
Ib = 8.77uA
Ic = Ib(225)
Ic = (8.77uA)(225)
Ic = 1.97mA
En la malla de colector
Rc.Ic + Vce + Re.Ie = 15V
Vce = 15V – (3.3K)(1.97mA)-(1000)(1.97mA)
Vce = 6.5 V
Ve = (1000)(1.97mA)
Ve = 1.95V
Vc = 6.5V + 1.97V
Vc = 8.45V
Vb = 0.7V + 1.95V
Vb = 2.65 V
IV.- CONCLUSIONES
La corriente de colector es aproximadamente igual a la corriente del emisor. La corriente de base es mucho más pequeña, generalmente menor que el 5% de la corriente de emisor.
La razón de la corriente de colector a la corriente de base se llama ganancia de corriente, y se le denota por βCD o bien por hFE.
Cuando el transistor se usa como amplificador, el transistor opera en la región activa. Cuando se usa en circuitos digitales, el transistor usualmente opera en las regiones de saturación y/o corte.
Diccionario electrónico
¿Qué es la Curva de respuesta?
En el ámbito de la electrónica, la "curva de respuesta" se refiere a un gráfico o representación visual que muestra cómo un componente o sistema responde a las diferentes frecuencias de una señal eléctrica o electrónica. Esta curva es esencial para comprender cómo un dispositivo, como un altavoz, un filtro, un amplificador o un ecualizador, afecta a las diferentes frecuencias de una señal y cómo esto influye en la calidad de la salida.
A continuación, se detallan los aspectos clave de la curva de respuesta en electrónica:
-
Frecuencia en el eje horizontal: En la mayoría de las curvas de respuesta, el eje horizontal representa la frecuencia de la señal, medida en hercios (Hz). Las frecuencias bajas se encuentran en el extremo izquierdo y las frecuencias altas en el extremo derecho.
-
Ganancia o respuesta en el eje vertical: El eje vertical suele representar la ganancia o la respuesta del sistema en decibelios (dB). La ganancia se refiere al aumento o disminución de la amplitud de una señal en función de su frecuencia. La respuesta puede ser positiva (ganancia) o negativa (atenuación).
-
Forma de la curva: La forma de la curva de respuesta puede variar significativamente según el dispositivo o componente en cuestión. Algunos ejemplos comunes son:
- Respuesta plana: En algunos casos, se busca una respuesta plana, lo que significa que todas las frecuencias se amplifican o atenúan de manera uniforme. Esto es deseable en situaciones como la reproducción de audio de alta fidelidad, donde se busca una reproducción precisa de las frecuencias.
- Respuesta en pendiente: En otros casos, puede ser deseable una respuesta en pendiente, donde ciertas frecuencias se amplifican más que otras. Esto se utiliza a menudo en sistemas de altavoces o ecualizadores para ajustar el sonido según las preferencias del usuario.
- Filtros: Los filtros electrónicos también tienen curvas de respuesta específicas, como los filtros pasa bajos, pasa altos y pasa banda, que permiten el paso de ciertas frecuencias mientras atenúan las demás.
-
Puntos de referencia: En algunas curvas de respuesta, se marcan puntos de referencia importantes, como la frecuencia de corte o la frecuencia de resonancia, que son puntos críticos para el funcionamiento del dispositivo.
-
Ancho de banda: El ancho de banda es una medida importante que se puede derivar de la curva de respuesta. Indica la gama de frecuencias en las que el dispositivo o sistema tiene una ganancia significativa.
-
Aplicaciones: Las curvas de respuesta son fundamentales para diseñadores y técnicos en electrónica, ya que les permiten comprender cómo se comporta un componente o sistema en términos de frecuencia. Esto es esencial en campos como la ingeniería de audio, la radiofrecuencia, la electrónica de potencia y muchos otros.
La curva de respuesta en electrónica es una representación gráfica que muestra cómo un componente o sistema reacciona a las diferentes frecuencias de una señal. Es una herramienta crucial para diseñar y ajustar dispositivos electrónicos para satisfacer necesidades específicas, como la reproducción de audio de alta calidad, la filtración de señales o la transmisión de datos a través de sistemas de comunicación.
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