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• Kako M. Bernard Caceres

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Control semana 3 Gustavo Bernard Electrónica 1 Instituto IACC 13-04-2020

Desarrollo 1. El punto Q o punto de operación del transistor es de gran importancia en el uso de estos como amplificadores. Explique, utilizando gráficas y no más de un párrafo en cada caso: ¿Por qué es importante que este opere en una región lineal? (1 punto). R:

En estos circuitos, las señales de entrada son amplificadas a la salida y, por consiguiente, hay un aporte de energía realizado a través de fuentes de tensión externas denominadas fuentes de alimentación o fuentes de polarización. Las fuentes de alimentación cubren dos objetivos: proporcionar las corrientes y tensiones en continuas necesarias para que el transistor opere en la región lineal y suministrar energía al transistor de la que parte de ella va a ser convertida en potencia (amplificación). Los valores de corrientes y tensiones en continua en los terminales de un transistor se denomina punto de trabajo y se suele expresar por la letra Q.

¿Qué importancia tiene la recta de carga estática? (1 punto). R: La recta de carga es una herramienta que se emplea para hallar el valor de la corriente y la tensión del diodo, y se obtiene a través de la ecuación del circuito que relaciona la IC con la VCE.

2. Presente un gráfico o infografía donde se muestre el efecto que tiene la temperatura sobre el VBE. Complemente con una explicación de no más de 10 líneas de extensión (2 puntos). Para poder realizar esta labor, le sugerimos utilizar canva. R: La temperatura afecta a todos los componentes y dispositivos, aunque a unos más que a otros. Por ejemplo, un incremento de temperatura afectará a la resistividad de una resistencia, provocando una bajada de su valor, sin embargo, este efecto suele ser despreciable. El efecto de la temperatura se hace mucho más importante cuando afecta a un semiconductor en sí. Concretamente existen dos características del mismo que dependen de la temperatura de forma importante:

1. La tensión base-emisor (VBE): Su variación para transistores de silicio suele ser ∆VBE(Tª)=−25mv/C° es decir, disminuye al aumentar la temperatura. 2. La corriente inversa de la unión colector-base (IC0): El valor de este parámetro se duplica aproximadamente por cada 10 grados de incremento de la temperatura, por lo que podemos obtener su valor aplicando la siguiente fórmula: Ic0 (T2)= Ic0(T1)*2t1-t2/10

3. En la siguiente tabla se enumeran diferentes tipos de polarizaciones. Indique cómo es la estabilidad, así como el hecho de que el punto Q puede o no desplazarse (2 puntos)

TIPO DE POLARIZACIÓN Fija

De emisor

Divisor de voltaje

ESTABILIDAD Este tipo de polarización no es muy estable, pues el punto Q varía bastante a medida que el transistor se encuentra trabajando más tiempo. Se agrega una resistencia en el emisor para poder compensar las variaciones de tensión. Este tipo de polarización es la más estable en comparación con las dos anteriores, esto es porque cuando el circuito está bien diseñado este casi no se

PUNTO Q Se mantiene fijo

Se desplaza

Se mantiene fijo

Realimentación de colector

Realimentación de colector y emisor

ve afectado por el cambio en el valor de β. La estabilidad de esta configuración viene dada por el hecho de que compensa mucho mejor las variaciones de β, evitando que el transistor se llegue a saturar, ya que sin importar cuánto disminuya RB, VCE no puede disminuir por debajo de 0.7V. Tiene en esencia la misma estabilidad que la polarización por realimentación de colector y a su vez es más estable que la polarización de emisor y la fija, aunque es menos estable que la polarización por divisor de voltaje.

Se desplaza

Se mantiene fijo

4. Para los circuitos polarizados mostrados obtenga la corriente de colector. Basado en la corriente obtenida en cada caso, justifique qué circuito es mejor desde el punto de vista de ahorro energético (3 puntos).

1. Realimentación por colector: I BQ=

V CC −V BE 5−0,7 5−0,7 = = RC ( β+ 1 )+ R F ( 100 ) ( 100+1 ) +1000 100∗101+1000

I BQ=

4,3 4 ,3 = =0,00038738 ( A )=0,38738( mA) 10100+1000 11100

I CQ =β∗I BQ=100∗0,0003873=0,03873 ( A )=38,73(mA)

2. Realimentación colector emisor:

VCC = 5V RC = 100 Ω RE = 10 Ω RF = 1000 Ω VBE = 0,7 V β = 100

Calcular IBQ, ICQ I BQ=

I BQ=

V CC−V BE 5−0,7 5−0,7 (R ¿ ¿ C + R E) ( β +1 )+ R F = = ¿ ( 100+10 ) (100+ 1 )+1000 110∗101+1000 4,3 4,3 = =0,00035507 ( A )=0,3550(mA ) 11 110+1000 1 2110

I CQ =β∗I BQ=100∗0,00035507=0,03550 ( A )=35.50(mA)

R:

Según los resultados mostrados en los ejercicios, el mejor circuito para ahorrar energía es la realimentación colector emisor. Además, esta polarización se puede usar en todas las configuraciones del transistor bjt, emisor común, base común, y colector común. Bibliografía

IACC (2018). Polarización del transistor BJT. Electrónica I. Semana 3 https://sites.google.com/site/399electronicatransistores/recta-de-carga http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema3/Paginas/Pagina13.htm http://mrelbernitutoriales.com/corte-y-saturacion-bjt/