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CARACTERISTICAS Y POLARIZACIONES DEL BJT Cristian D.Mancilla B,Estudiante,Uptc

1.2. Zonas de trabajo del transistor Resumen — Esta práctica de laboratorio se realiza con el fin de comprender el comportamiento de los transistores BJT en sus diferentes polarizaciones, haciendo un análisis de ellas y también de sus características.

1. INTRODUCCIÓN 1.1. Punto De trabajo del Transistor BJT

El transistor bipolar que opera en la región lineal tiene unas características eléctricas lineales que son utilizadas para amplificación. 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.

1.2.1. Región de corte. Donde ambas uniones están conectadas en contra. La corriente de base es muy pequeña, y no fluye, para todos los efectos, corriente al emisor. 1.2.2. Región lineal activa. El transistor actúa como un amplificador lineal. La unión BE está conectada en directo y la unión CB está en reversa. 1.2.3. Región de saturación. Ambas uniones están conectadas en directo. Cuando un transistor trabaja en esta región este funciona como interruptor. 1.2.4. Región de Ruptura

Las fuentes de alimentación cubren dos objetivos: proporcionar las corrientes y tensiones en continua 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 (Quiescent operating point).

Que determina el límite físico de operación del transistor. 1.3. Polarización del transistor BJT La selección del punto de trabajo de un transistor se realiza a través de diferentes circuitos de polarización que fijen sus tensiones y corrientes. La polarización con una fuente sin resistencia de emisor es poco recomendable por carecer de estabilidad; bajo ciertas condiciones se puede producir deriva térmica que autodestruye el transistor. La polarización con una fuente es mucho más estable, aunque el que más se utiliza con componentes discretos es el circuito de auto polarización. La polarización de colector-base asegura que el transistor nunca entra en saturación al mantener su tensión colectorbase positiva.

Fig 1. Representación grafica del punto de trabajo Q.

A continuación, se muestran esquemas de polarización y algunas fórmulas para poder implementar estos circuitos. 2. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

Fig 2. La polarización con una fuente (con resistencia de emisor).

Fig 12. Montaje II simulado en OrCAD

Fig 3. La polarización con dos fuentes (con resistencia de emisor).

Fig 4. La polarización con divisor de tensión (con resistencia de emisor

Fig 13. Polarización Fija con resistencia en emisor en

OrCAD 16.6

3.3 Polarización por retroalimentacion

Fig 5. Auto polarización (con resistencia de emisor

Fig 13. Montaje III simulado en OrCAD

3.4. Polarización por divisor de tensión Fig 17. Montaje en orcad OrCAD 16.6

Fig 15. Montaje IV simulado en OrCAD

Fig 18. Simulacion del circuito

Fig 16. Polarización por divisor de tensión en OrCAD 16.6

Fig 19. Montaje del circuito OrCAD 16.6

Se observo también, que la caracteríristica β de cada transistor, al momento de medirla era distinta. Asi mismo, un mismo transistor, al ser medido con distintos multímetros, nos daba un β disntinto. Por ello se se saca un promedio de dichas mediciones, para trabajar con un β mas apropiado a la hora de realizar los cálculos teóricos. En el montaje de pruebas para un BJT, se compro definitivamente que la incorrecta polariacion de un transistor, lleva al mismo a una determinada zona de trabajo. Se observo que al aumentar mucho la fuente de voltaje DC el transistor entraba en zona de saturación. Asi mismo variaba de zona de trabajo al variar dicha fuente. CONCLUSIONES

Fig 20. Señal de la Curva característica del BJT en XY 3.7. Diseño Propuesto

El valor del punto de trabajo en un transistor polarizado por divisor de tensión depende directamente de las resistencias que conforman la resitencia thevenin; en dicho caso podemos variar el punto de trabajo cambiando el valor de alguna de las dos resistencias antes dichas. El funcionamiento de los transistores BJT dependen de la polarización de sus fuentes, las cuales se polarizan dependiendo del tipo de transistor (NPN o PNP), si las fuentes no se polarizan correctamente el circuito no presentara las características y resultados esperados. Si se aplica un voltaje entre el emisor y la base se puede obtener una ganancia de voltaje en el colector y la base, por ello estos dispositivos se pueden utilizar como amplificadores.

Fig 21. Montaje VII simulado en OrCAD

ANALISIS DE RESULTADOS En los primeros montajes, se comprobó que los transistores BJT son suceptibles a los cambios de temperatura. Al momento de acercar el cautin mientras fucnionaba, tu voltaje de colectoremisor, cambiaba abruptamente. Poniendo al transistor en la zona de saturación. De esta manera en transistor deja de funcionar correctamente.

Cuando la corriente entra por la base del transistor, el emisor entrega una corriente más alta, a esto se le conoce como corriente amplificada, la cual se da porque el transistor posee un factor de amplificación llamado β, esté presente en cada transistor, pero de diferente valor. La temperatura juega un gran papel a la hora de realizar la practica, pues esta influye en el comportamiento del transistor y por lo tanto se verán afectados los resultados y los mismos podrán no ser los esperados. Para asegurar una operación en el modo Activo, el voltaje del colector de un transistor NPN debe mantenerse mas alto que el voltaje de base; mientras que, para un transistor PNP, el voltaje del colector debe ser menor que el de la base.