Este documento presenta tres ejercicios relacionados con circuitos electrónicos que incluyen transistores y diodos. El primer ejercicio describe un circuito recortador de dos niveles y calcula su característica de transferencia. El segundo ejercicio determina valores de resistencias para un circuito con dos transistores de modo que funcionen en un punto de operación específico. El tercer ejercicio calcula el valor de una resistencia para obtener una corriente deseada a través de otro resistor en un circuito con dos transistores.

1. EJERCICIO 1 (realizar los cálculos con una precisión de 5 cifras significativas)
(0,75) a) Calcular la característica de transferencia del circuito de la figura para –20V ≤ Vi ≤ 20V. Dibujar la característica de
transferencia e indicar el estado de cada uno de los diodos en cada tramo.
DATOS: Diodos ideales
Vi
5K 15K
+
_
VO
10K
6V
D1
D2
• -20 V ≤ Vi ≤ 0V => D1 y D2 en corte
VO = 0 V
• 0 V ≤ Vi ≤ VX => D1 conduce y D2 en corte
iiO V
KK
K
VV
3
2
105
10
=
+
=
D2 empieza a conducir cuando VO ≥ 6 V => VVVV ii 96
3
2
≥⇒≥
Por lo tanto VX = 9 V
• 9 V ≤ Vi ≤ 20 V => D1 y D2 conducen
VO = 6 V
Por lo tanto, la característica de transferencia sería la siguiente:
vi (V)
vo (V)
20
6
9D1 OFF
D2 OFF
D1 ON
D2 OFF
D1 ON
D2 ON
Vi
5K 15K
+
_
VO
10K

2. (0,5) b) Si los diodos no son ideales, calcular el valor exacto de Vi donde el diodo D1 pasa de corte a conducción.
DATOS: D1 => Vγ = 0,6 V Rf = 100 Ω Rr = ∞
D2 => Vγ = 0,6 V Rf = 100 Ω Rr = 1 MΩ
Cuando D1 no conduce, D2 también está en corte y el circuito equivalente sería:
AmA
KKK
VV
I
I
µ439,6006439,0
101510
6,06
0
32
1
−=−=
++
+
−=
=
VKIVB 06439,0102 =⋅−=
D1 empieza a conducir cuando VVVVVV Bi 66439,006439,06,0 =+=+= γ
Vi =0,66439 V
(0,5) c) Calcular el valor de la corriente por el diodo D2 cuando a al entrada se aplica una tensión Vi = 5V. los diodos no son ideales
y tienen las mismas características que en el apartado b).
Para Vi = 5 V D1 conduce y D2 está en corte y el circuito equivalente sería:
Calculando en equivalente Thevenin del circuito de la
entrada (hasta B):
( )
KKKR
V
KKK
K
VVV
TH
iTH
3774,31,5//10
9139,2
1051,0
10
6,0
==
=
++
−=
( )
A
KKR
VVV
I
VVKKRIV
TH
TH
THTH
µ6195,3
1015
66,0
66,01015
32
3
2
−=
++
−−
=
⇒++++⋅=
I2 =-3,6195 µA
(0,25) d) ¿Qué nombre recibe el circuito de este problema?.
Es un circuito recortador a 2 niveles o circuito rebanador.
Vi
5K 15K
+
_
VO
10K
6V
0,6V
103KI2
B
Vi
5K 15K
+
_
VO
10K
6V
0,6V
103K
I2
B0,1K
0,6V
I1
VTH
15K
VO
6V
0,6V
103K
I2
B
RTH

3. EJERCICIO 2 (realizar los cálculos con una precisión de 5 cifras significativas)
(1) a) Determinar el valor de R1 y R2 para que el punto de funcionamiento del transistor T2 del circuito de la figura sea IC2 = 10 mA
y VCE2 = 10 V.
DATOS: Vcc = 20 V
Transistores T1 y T2 idénticos: VBEon= 0,7 V VCEsat= 0,2 V β = 100
Diodo: VZ = 5V
R1
VCC
R2
1 MΩ
T1
T2
IC2 = 10 mA y VCE2 = 10 V => T2 está en activa => zener regula.
Ω=
−
=
−
=⇒⋅−= k
mA
VV
I
VV
RRIVV
C
CECC
CCCCE 1
10
1020
2
2
2222
VVVVVV BEZCE 7,57,0521 =+=+= => T1 está en activa
Ω=
−
=
−
=⇒=⋅−
=+=+=
===
=⋅=⋅=⇒=
−
=
−
=⇒+⋅=
k
mA
VV
I
VV
RVRIV
mAmAmAIII
mA
mAI
I
mAAIIA
K
VV
K
VV
IVKIV
R
CC
RCC
CBR
C
B
BC
BECC
BBEBCC
0443,7
03,2
7,5207,5
7,5
03,293,11,0
1,0
100
10
93,13,191003,19
10
7,020
10
10
1
111
121
2
2
1133
1
11
3
1
β
µβµ
R1 = 7,0443 kΩ
R2 = 1 kΩ
IB1 IC1
IC2
IB2
IR1
+ VZ -

4. (1) b) Si R2 tiene un valor de 5 kΩ, determinar el valor de R1 para que los dos transistores estén saturados.
Los dos transistores nunca van a estar saturados a la vez, ya que si T1 está saturado => VCE1 = 0,2 V => T2 estaría en corte ya que
esta tensión es insuficiente para polarizar al zener en su zona de regulación => zener en corte => T2 en corte.
(1) c) Si R1 = R2 = 1 kΩ y sustituimos la resistencia de 1 MΩ de la base del transistor T1 por una resistencia RB1, ¿cuál sería el
valor máximo de esta resistencia RB1 para que el transistor T2 esté en corte?.
T2 en corte => VCE1 < VZ + VBE = 5 V + 0,7 V = 5,7 V
mA
K
VV
R
VV
IVRIVV CC
CCCCCE 3,14
1
7,5207,5
7,5
1
1111 =
−
=
−
>⇒<⋅−=
Como T1 estaría en activa:
Ω=
−
=
−
<⇒>
−
=
==>⇒>⋅=
k
mA
VV
mA
VV
RmA
R
VV
I
AmA
mA
ImAII
BECC
B
B
BECC
B
BBC
96,134
143,0
7,020
143,0
143,0
143143,0
3,14
3,14
1
1
1
1
1
111 µ
β
β
RB1 < 134,96 kΩ

5. EJERCICIO 3 (realizar los cálculos con una precisión de 5 cifras significativas)
(3) Calcular el valor de R2 en el circuito de la figura para obtener una corriente de 7 mA por el resistor R3. Obtener el valor de todas
las tensiones y corrientes indicadas en la tabla (indicar en la figura del circuito el sentido de las corrientes). Poner los resultados en
la tabla.
DATOS: Vcc = 25 V R1 = 400 Ω R3 = 1 kΩ R4 = 1 kΩ
Transistor T1: |VP| = 1 V |IDSS| = 5 mA
Transistor T2: |VP| = 8 V |IDSS| = 6 mA
R2
Valor 2,6906 kΩ
T1 T2
Estado Saturado Estado Saturado
ID 5 mA ID 2 mA
VDS 16 V VDS -10,6188 V
* Se supone que T1 está saturado:
VV
VVVSaturación
VKmAKmAVRIRIVV
ImAIIV
GSPDS
RRCCDS
RDSSDGS
116
164,051725
50
111
11331
1111
≥
−≥⇒
=⋅−⋅−=⋅−⋅−=
===⇒=
Esto implica que la suposición de T1 saturado es correcta.
2
112
2221122112
1322 257
D
RGS
DRRRGS
RRDR
I
RIV
RRIRIRIRIV
mAmAmAIIII
⋅+
=⇒⋅+⋅−=⋅+⋅−=
=−=−==
VCC
R2
T1
R1
T2
R3
R4
IR1
ID1
IR2
ID2
IR3

6. * Se supone que T2 está saturado:
( )
V
V
VV
V
V
V
V
mA
mA
I
I
V
V
V
V
II
PGS
P
GS
P
GS
DSS
D
P
GS
P
GS
DSSD
3812,3
6188,12
57735,0157735,01
57735,033333,01
33333,0
6
2
11
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
22
=⋅±=⇒±=
±=±=−
===⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⇒⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅=
La solución de 12,6188 V no puede ser porque VGS2 > VP2 y el transistor T2 estaría en corte, siendo esto incongruente con la
suposición de que T2 está saturado.
Por lo tanto la solución sería |VGS2| = 3,3812 V y como T2 es un JFET de canal P y VGS2 > 0, esto implica que VGS2 = |VGS2| =
3,3812 V.
Sustituyendo valores en la ecuación de R2 se obtiene:
Ω=
⋅+
=
⋅+
= k
mA
KmAV
I
RIV
R
D
RGS
6906,2
2
4,053812,3
2
112
2
Sólo queda comprobar que la suposición de T2 en saturación es correcta:
VVVV
VVVSaturación
VKmAKmAKmAVRIRIRIVV
RIVRIRIV
GSPDS
DRRCCDS
DDSRRCC
6188,43812,386188,10
6188,101269064,221725
222
4222332
4222233
=−≥
−≥⇒
−=⋅+⋅+⋅+−=⋅+⋅+⋅+−=
⋅+−⋅+⋅=
Esto implica que la suposición de T2 saturado es correcta.
Las dos suposiciones son correctas, por lo que los dos transistores están saturados y los valores calculados anteriormente son
los correctos.