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• Indy Garcia

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Vimos en la entrega anterior que existen diferentes tipos de transistores. Comenzaremos ahora con el análisis particular de los Bipolares o como comúnmente se los llaman TBJ (transistor bipolar junction). Para pequeña señal.

TO-92

Antes de seguir y para aunar criterios daremos la definición de las leyes más importantes y utilizadas en la teoría de circuitos:

V=RxI

LEY DE OHM:

¿Qué nos dice? Que para que circule una corriente I, a través de una resistencia R, se debe aplicar en sus extremos una tensión V. Las unidades son: I = Corriente: Amper (A) V = Tensión: Volt (V) R = Resistencia: Ohm ( Ω ) La corriente (I) circulará por el circuito sólo si el mismo se encuentra cerrado. Cuando decimos circuito cerrado estamos haciendo referencia a que si me paro en un punto del circuito debe existir un camino que me regrese al mismo punto del que partí. Y además tiene que haber algún elemento que genere una tensión (V), normalmente una batería, una fuente de alimentación o un generador. (Párrafo obtenido del Curso de Nociones básicas de Electrónica 1). Una práctica fácil, para verificarla, es colocar una batería y una resistencia de valor conocido en un protoboard. Medir la tensión sobre los bornes de la manera mostrada a la derecha. Luego la corriente (teniendo en cuenta que se debe abrir el circuito). Y chequear que la corriente dada por la ley de Ohms es I = V/R. Otras leyes que se requieren saber son:

LEYES DE KIRCHOFF: Resumidamente diremos que: www.plaquetodo.com

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La suma de tensiones al recorrer un camino cerrado dentro de un circuito es cero: ∑Vi = 0 .Donde se toman como positivas las tensiones que suben y negativas las caídas. La suma de corrientes en un nodo es cero: ∑ Ii = 0 . Donde las corrientes que entran al nodo se suman las que salen se restan.

De estas leyes surge que si tomamos dos resistencias (R1 y R2), y las unimos por sus puntas (resistencias en paralelo), esto equivale a colocar sólo una resistencia de valor R1.R 2 igual a . R1 + R 2 Para el ejemplo de la foto R1=150K y R2=1.2K. Entonces

R1.R 2 150 K .1.2 K = ≈ 1190 . R1 + R 2 150 K + 1.2 K

Nota: Recordemos que los valores reales de resistencia pueden variar un pequeño porcentaje con respecto al que nos indica el fabricante.

En cambio si las colocamos en serie, equivale a usar una de valor igual a R1 + R 2 . Para el ejemplo de la foto R1+R2= 150K + 1.2 K = 152K

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Funcionamiento y polarización de un TBJ. Parte1 Volviendo ahora al tema del capítulo, los transistores, recordemos que se los pueden pensar como dos diodos colocados de la siguiente manera:

Sin entrar mucho en el detalle físico interno, diremos que están diseñados con un material semiconductor (generalmente Silicio o Germanio) del tipo N o del tipo P, dispuestos según sea PNP o NPN como lo muestra la primer columna de la imagen anterior. Los transistores poseen diferentes modos de funcionar y dicho modos dependen de cómo los alimentemos (polarización). Viendo que están formados por diodos, automáticamente llegamos a la conclusión de que los modos van depender de si estos diodos están en directa o en inversa. La siguiente imagen muestra una conexión típica: Vcc y VBB son alimentación continua.

fuentes

de

RL es la resistencia de carga y RB la resistencia en la base. La corriente que circula por la base del transistor (a través de RB) es normalmente muy pequeña. Y la corriente del colector se calcula multiplicando la corriente de la base por un factor “ β ” o “hfe” (dado por el fabricante según el modelo de transistor). Es decir Ic = β x IB

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MODOS: Para observar los diferentes modos de funcionamiento se puede realizar la siguiente prueba teórica: Supongamos colocar una resistencia variable en la base, es decir, un potenciómetro, de tal manera que la corriente varíe de acuerdo al movimiento del eje del potenciómetro. Entonces, giramos el potenciómetro y lo dejamos fijo a un valor de corriente de base, y la anotamos (por ejemplo IB1=5 μ A * ) Ahora, para esta corriente fija IB variamos la tensión entre colector emisor, y vamos anotando los diferentes valores de IC que se obtienen. Repetimos los pasos anteriores, previa modificación de la posición del potenciómetro. El esquema que se obtiene es el siguiente:

En el eje vertical se dibuja la corriente por el colector en mA ( * ) y en el horizontal la tensión VCE (tensión entre colector y emisor). Se puede observar que existe un rango dentro del cual la corriente por el colector es constante (indicado en azul), sin importar la tensión VCE. • Nota : μ A = micro Amper = 0,00000 A mA = mili Amper = 0,001 A www.plaquetodo.com

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Por ejemplo, para una corriente IB de 40 μ A, la corriente IC es de 4mA (indicada en el gráfico anterior con un círculo rojo), sin importar qué tensión VCE se tenga. La zona donde la corriente de colector no es proporcional a la corriente de la base, es llamada zona de saturación, y VCE es pequeña.

En la zona llamada MAD (modo activo directo) la corriente en el colector se mantiene constante. Y es en esta zona donde la expresión vista Ic = β x IB es válida

La zona donde la corriente de colector es aproximadamente cero, es llamada zona de corte y VCE puede tomar cualquier valor.

La zona de MAD se utiliza principalmente para amplificación. Las zonas de saturación y corte, se utilizan conjuntamente para darle al transistor la utilidad de llave. MAD (modo activo directo) VCE > (o igual) 0.7 V VCE > (o igual) 0.7 V VBE = 0.7 V

MC (modo corte) Ic < Ic mín (aproximadamente cero)

MS (modo saturación) VCE < 0.7 V VCB < 0 VBE = 0.7 V

En la próxima entrega veremos el transistor utilizado como llave, y circuitos ejemplos de aplicación práctica. www.plaquetodo.com