Se desarrolla la sugerencia de como diseñar la polarización del transistor en la modalidad divisor de voltaje

1. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE
La beta (  ) del transistor es muy sensible a la temperatura y en la polarización fija la
corriente IcQ y el voltaje VCEQ dependen mucho de su valor, variando en forma considerable
el punto de operación. En el circuito de polarización por divisor de voltaje IcQ y VCEQ son muy
independientes de la beta del transistor manteniendo mayor estabilidad en el punto de
operación.

2. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE
Para facilitar el análisis a la corriente directa el circuito es modificado como se muestra, con
la finalidad de obtener un circuito equivalente de Thévenin en los puntos A-B.
Nótese que la fuente Vcc del circuito original ahora se repite dos veces para que R1 continúe
conectada a Vcc.

3. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE
El circuito equivalente de Thévenin consiste en representar el circuito del lado izquierdo (
(desde los puntos A-B ) con una resistencia y un voltaje equivalentes ( Rth y Vth ) a través de
dichos puntos.
Obtención de Rth
La fuente de voltaje se reemplaza por un corto circuito quedando solo las dos resistencias R1
y R2 en paralelo, pudiéndose obtener así el equivalente como se ilustra.
2
1
2
1
R
R
R
R
Rth



4. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE
Obtención de Vth
La fuente de voltaje Vcc se reintegra para obtener el voltaje de Thévenin del circuito abierto
en los puntos A-B que es equivalente al voltaje que hay a través de R2.
2
1
2
.
R
R
R
Vcc
Vth



5. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE.
Restituyendo el equivalente de Thévenin al circuito de polarización por divisor de voltaje se
puede iniciar el análisis de corriente directa.
A la malla del lado izquierdo le llamaremos “sección de entrada” y a la del lado derecho
“sección de salida”.

6. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE.
Sección de entrada
Considerando que el circuito opera en la región activa, aplicamos la Ley de Kirchhoff de
Voltajes (LKV) a la malla de la sección de entrada.
De esta ecuación conocemos los valores del VBE y RE y previamente los valores del Vth y la
Rth, por lo cual desconocemos la corriente de base y la de emisor ( IB e IE ); de tal manera que
se tienen dos incógnitas.
Sustituyendo la corriente de emisor en la ecuación anterior por
Queda con una sola incógnita.
Despejando la corriente de base IB se puede tener el primer valor del punto de operación.
E
E
B R
I
VBE
Rth
I
Vth .
. 


B
E I
I ).
1
( 
 
E
B
B R
I
VBE
Rth
I
Vth .
)
1
(
. 


 
E
BE
B
R
Rth
V
Vth
I
)
1
( 





7. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE.
Recordando que la ganancia de corriente en la configuración emisor común se expresa por la
variable  se determina la corriente de colector.
Sección de salida
Tomando en cuenta que la corriente de colector y de emisor son casi iguales, se pueden
considerar iguales para obtener mas simplificada la ecuación. Una vez mas aplicamos la LKV
en la malla de la sección de salida
De la ecuación de la sección de salida obtenida generalmente se conoce Vcc, Ic, Rc y RE
desconociendo únicamente el VCE que despejado queda:
B
I
Ic .


CE
E V
R
Rc
Ic
Vcc 

 )
( )
)
( E
CE R
Rc
Ic
Vcc
V 



8. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE.
Recta de carga
Con lo anterior se tienen todos los elementos del punto de operación, y para determinar la
recta de carga, se utiliza la ecuación de la sección de salida, a la que también se le conoce
como “Ecuación de la recta de carga”
En la ecuación un VCE = 0 volts, proporciona una corriente de colector máxima ( Ic max )
En la ecuación una Ic = 0 mA, proporciona un voltaje colector emisor máximo ( VCEmax )
CE
E V
R
Rc
Ic
Vcc 

 )
( )
E
R
Rc
Vcc
Ic


max
VCEmax = VCC

9. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 TECNICAS DE POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE.

10. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 RESOLUCION DE PROBLEMAS CON POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE
PROBLEMAS:
1.- Con los datos que se dan, determine el punto de operación, la recta de carga si la beta del
transistor es de silicio Si = 140 y haga una gráfica con los datos obtenidos.
Si Vcc = 22 v, R1 = 39 k, R2 = 3.9 k, Rc = 10 k, RE = 1.5 k

11. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 RESOLUCION DE PROBLEMAS CON POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE
PROBLEMAS:
2.- Con los datos que se dan, determine el punto de operación, la recta de carga si la beta del
transistor es de silicio Si = 40 y haga una gráfica con los datos obtenidos.
Si Vcc = 12 v, R1 = 10 k, R2 = 1.2 k, Rc = 1 k, RE = 150 
3.- Un circuito de polarización por divisor de voltaje tiene los siguientes datos: Vcc = 10 v,
R1 = 10k, R2 = 2.2k, Rc = 3.6k, RE = 1k y la Si = 200. Grafique el punto de operación y la recta
de carga.

12. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
 DISEÑO CON POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE
De igual manera como se señaló en la polarización fija, también existen diversos caminos
para diseñar esta polarización. Aquí se plantea el siguiente diseño en 3 pasos:
Paso 1.- Datos del diseño sugeridos:
 Proponer el valor de la fuente de voltaje ( 5 - 30 v)
 Proponer la corriente de colector ( 1 – 30 mA )
 Proponer la resistencia R2 ( 10k – 100k )
 Medir la  del transistor con un multímetro
Paso 2.- Medidas a considerar:
 Corriente de colector igual a corriente de emisor ( IC = IE)
 El voltaje colector se propone a la mitad del valor de la fuente
 Voltaje de emisor a la décima parte de la fuente de voltaje
2
Vcc
VC 
10
Vcc
VE 

13. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
DISEÑO CON POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE
Paso 3.- Procedimiento del diseño:
 Calcular el voltaje colector emisor
 Calcular el voltaje de emisor
 Calcular la resistencia de colector
 Calcular la corriente de base
 Calcular la corriente que circula a través de la resistencia dos
 Determinar el valor correspondiente de la resistencia uno
2
Vcc
VC 
10
Vcc
VE 
Ic
V
V
Vcc
Rc
E
CE 



Ic
IB 
2
2
R
V
V
I
E
BE
R


1
1
1
1
R
BE
E
R
R
I
V
V
Vcc
I
V
R





14. POLARIZACION DEL TRANSISTOR
DISEÑO CON POLARIZACION POR DIVISOR DE VOLTAJE
Paso 3.- Procedimiento del diseño:
Determinar el valor de la resistencia de emisor
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE DISEÑO CON DIVISOR DE VOLTAJE
PROBLEMAS:
1.-Diseñe un circuito de polarización por divisor de voltaje con los siguientes datos:
Vcc =20 v, Ic = 10 mA, R2 = 47k y se considera la beta de un transistor medida  = 220
2.-Diseñe un circuito de polarización por divisor de voltaje con los siguientes datos:
Vcc =12 v, Ic = 10 mA, R2 = 22k y se considera la beta de un transistor medida  = 220
IE
VE
RE 