UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
                FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA




                                                 Informe FINAL#3
            Experiencia:          El Transistor Bipolar: Polarización y Ganancia
             Curso:               IT144
            Docente:              Albuquerque Guerrero
 Integrantes:
 Alipio Rodríguez Eisson Xabier                                                     20072518K
 Quispe Guevara Luis Felipe                                                         20091120I
 Castillo Berrocal Karine                                                           20071035F
 Bendezu Zavaleta Henry                                                             20091027I

1.     PRESENTAR LAS MEDICIONES EFECTUADAS EN CADA CIRCUITO DIBUJANDO EN UNA HOJA COMPLETA, CON EL DISEÑO
       ORIGINAL.


       a.- Para la Primera Experiencia (Figura 1)
        Análisis en DC
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       Circuito Original:
       Rc= 3.286k
       Re=0.198k
       R1=21.51k
       R2=56K
                Ckto.Original                    R2=56k    R2=3.3k   Rc=0
           Vb                    0.94             1.43      1.08     3.65
           Ve                    0.29             0.71      0.40     4.11
           Vc                    7.37             1.68      5.97     11.99
         VCEQ                    7.08             0.97      5.57     7.89
            Ic               1.43 mA             3.13 mA   1.83 mA   20.55


       ANALISIS EN AC:




                                                                             pág. 2
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                                                  Cto original   Sin C en emisor
                                         Vi(mV)      63mv            69.3mV
                                        Vo(mV)       2.05 v           0.52
                                             Av      32.54            7.50
       En la experiencia realizada para hallar la ganancia del Transistor, hemos comprobado
       que cuando usamos el circuito original (Ce>0) obtenemos mayor ganancia que el
       circuito con Ce=0, pero también se observa que obtenemos mayor estabilidad en el
       transistor con Ce=0.
       CIRCUITO # 2:




                                                  Cto original   Sin C en emisor

                                                                                      pág. 3
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                                         Vi(mV)                             55.3 mV                                60.67 mV
                                        Vo(mV)                                0.58 v                               208.17 mV
                                             Av                               10.48                                  3.43


2.    Dibujar las rectas de carga a partir de la tabla. Llenada en una sola hoja para poder hacer comparaciones.

                            Ckto.Original                         R2=56k                         R2=3.3k                       Rc=0
             VCEQ                    7.08                            0.97                            5.57                      7.89
              Ic                  1.43 mA                        3.13 mA                         1.83 mA                       20.55
         Ic(max)                     3.44                            3.44                            3.44

       Para el caso 1 (Circuito Original)
       RDC= RC + RE = 3.484 k
       Vcc = 12 V
       ICmax(DC) = Vcc/RDC = 3.44 mA
       Tenemos el Gráfico de la recta de carga :


         IC

     6m A.
                   IC    max

     5m A.

     4m A.
                 I CQ =3 .1 0m A.                                   Pt o. Q
     3m A.

     2m A.

     1m A.
                                                                                                                                V CC
                                                                    V CEQ = 5. 26 v.
                                                                                                                                         V CE
         0                      2v .                4v .                 6v .                8v .                  10 v.        12 v.


Para el caso 2 (R2 = 56 k)
RDC= RC + RE = 2.20k
Para el circuito original
ICQ = 5.40 mA.            VCEQ = 0.16 V.

Vcc = 12 V

ICmax(DC) = Vcc/RDC = 5.45 mA

Tenemos el Gráfico de la recta de carga :


                                                                                                                                        pág. 4
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         IC

   6m A. I CQ =5 .4 0m A.
 I Cm ax     Pt o. Q
   5m A.

    4m A.

    3m A.

    2m A.

    1m A.
                                                                                V CC
                   V CEQ =0 .1 6.
                                                                                         V CE
         0                      2v .             4v .     6v .   8v .   10 v.   12 v.




Para el caso 3 (R2 = 3.3k)

RDC= RC + RE = 2.20k

Para el circuito original

ICQ = 0.22 mA.                          VCEQ = 11.58 V.

Vcc = 12 V

ICmax(DC) = Vcc/RDC = 5.45 mA

Tenemos el Gráfico de la recta de carga :




                                                                                        pág. 5
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         IC

    6m A.
                   IC    max

    5m A.

    4m A.

    3m A.

    2m A.

    1m A.                                                                     V CEQ =1 1 .5 8v .
                 I CQ =0 .2 2m A.
                                                                                    Pt o. Q
                                                                                            V CE
         0                      2v .             4v .   6v .   8v .   10 v.        12 v.




Para el caso 4 (RC = 3.3k)

RDC= RC + RE = 4.31k

Para el circuito original

ICQ = 2.70 mA.                          VCEQ = 0.1 V.

Vcc = 12 V

ICmax(DC) = Vcc/RDC = 2.78 mA

Tenemos el Gráfico de la recta de carga :




                                                                                           pág. 6
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         IC

    3m A.
    I Cmax          I CQ =2 .7 0m A.
                       Pt o. Q


    2m A.




    1m A.



                    V CEQ = 0. 10 v.                                          V CC

                                                                                       V CE
         0                      2v .             4v .   6v .   8v .   10 v.   12 v.




Para el caso 5 (RC = 0k)

RDC= RC + RE = 1k

Para el circuito original

ICQ = 3.10 mA.                         VCEQ = 8.90 V.

Vcc = 12 V

ICmax(DC) = Vcc/RDC = 12.00 mA

Tenemos el Gráfico de la recta de carga :




                                                                                      pág. 7
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         IC
                   IC    max
 12 mA .

 10 mA .

    8m A.

    6m A.

    4m A. I CQ =3 .1 0m A.
                                                                                                     Pt o. Q

    2m A.
                                                                                  V CEQ = 8. 90 v.              V CC

                                                                                                                         V CE
         0                      2v .                 4v .                6v .             8v .          10 v.   12 v.



3. Explicar los puntos Q obtenidos y las variaciones de las rectas de carga DC.

Para el circuito original
El punto de operación (Punto Q) en el circuito original se encuentra en centro de la recta
de carga (en la región activa), el cual origina la Máxima Excursión Simétrica posible y el
transistor se comporta como amplificador.

Para R2=56K
El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo izquierdo de la
recta de carga (en la región de saturación), el cual el transistor se comporta como
conmutador.

Para R2=3.3K
El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo derecho de la
recta de carga (en la región de corte), el cual el transistor se comporta como conmutador.

Para Rc=3.3K
El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo izquierdo de la
recta de carga (en la región de saturación), el cual el transistor se comporta como
conmutador.

Para RC=0K
El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo derecho de la
recta de carga (en la región de corte), el cual el transistor se comporta como conmutador.


4. TRAZAR NUEVAMENTE LA RECTA DE CARGA DC Y AC, VERIFICAR LA VO MÁXIMO SIN DISTORSIÓN, EXPLICAR.

Vemos que la máxima amplitud de Vo es aproximadamente 5 V, y si calculamos es :


                                                                                                                        pág. 8
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Vo max = 2.Icq.(RC//RL) = 7,46 V

Hay un margen de error es tal vez debido al generador que hemos utilizado por ser poco
calibre al aumentar el valor de la entrada Vi.


7. EXPLICAR LA CONFIGURACIÓN COLECTOR COMÚN, LOS VALORES ESPERADOS Y LAS APLICACIONES DE ELLA.

La configuración colector común se emplea fundamentalmente para propósitos de
acoplamiento de impedancia ya que tiene una elevada impedancia de salida, que lo opuesto
a las configuraciones de base común y de emisor común.
Las configuraciones del circuito colector común se muestra que la resistencia de emisor
esta a tierra, y el colector esta conectado a tierra aun cuando el emisor esta conectado de
manera similar a la configuración de emisor común.

Los limites de operación. Para cada transistor existe una región sobre las características, la cual
asegurara que los valores nominales máximos no sean excedidos y la señal de salida se
exhibe una distorsión mínima.

Los limites de operación :

                                      7.5 A.  IC  200 mA.
                                      0.3 v.  VCE  30 v.
                       VCE.IC  650 mW.

8. Observaciones y conclusiones:

 La región activa directa corresponde a una polarización directa de la unión emisor base y
  a una polarización inversa de la unión colector.

 Concluimos también que la región activa inversa corresponde a la polarización inversa
  de la unión emisor base y a una polarización directa de la unión colector base.

 Observamos que la región de corte que hemos observado en el laboratorio es verificado
  teóricamente donde corresponde a una polarización inversa de ambos uniones del
  transistor. Donde Ic se aproxima al valor de cero.

 Y concluimos también que la región de saturación corresponde a la polarización directa
  de ambas uniones del transistor. Donde el valor de VCE se aproxima a cero cosa que ya
  lo hemos verificado en las preguntas 2 y 3 donde hemos calculado los valores de corte y
  de saturación para el transistor.

 Observamos que los capacitadores de acoplamiento que son C1 y C2 sirven para
  prevenir las interacciones de DC entre etapas adyacentes, estos capacitadores son
  circuitos abiertos en DC y corto circuito para señales AC.

 Observamos también que hay un capacitadores de paso que es Ce que sirve para poner
  en corto a una resistencia RE.



                                                                                                 pág. 9
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Bibliografía:

                                                 pág. 10
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Libros:
 Dispositivos y Circuitos Electrónicos
Jacob Millman / Christos C. Halkias

 Circuitos Electrónicos : Discretos E Integrados
Donald L. Schilling / Charles Belove

 Saber Electrónica (Edición Andina)
Revista mensual publicada para los distintos países.
N de Colección: 10, 34


 Tu Futuro es la Electrónica
Curso Básico de Electrónica Aplicada (Colección CEKIT).
28 fascículos coleccionables de publicación semanal.

 Aplicaciones y Manejo del Multitester
Víctor Rolando Villanueva

 ECG - Semiconductors Master Replacement Guide


Web:

       http://www.detectores.com.ar/
       http://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor
       http://www.ecse.rpi.edu/~schubert/
        Course-ECSE-6290_SDM-2/1BJT-2Basics.pdf
       http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/BC548B.pdf




                                                                         pág. 11

If3 analogicos

  • 1.
    UNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Informe FINAL#3 Experiencia: El Transistor Bipolar: Polarización y Ganancia Curso: IT144 Docente: Albuquerque Guerrero Integrantes: Alipio Rodríguez Eisson Xabier 20072518K Quispe Guevara Luis Felipe 20091120I Castillo Berrocal Karine 20071035F Bendezu Zavaleta Henry 20091027I 1. PRESENTAR LAS MEDICIONES EFECTUADAS EN CADA CIRCUITO DIBUJANDO EN UNA HOJA COMPLETA, CON EL DISEÑO ORIGINAL. a.- Para la Primera Experiencia (Figura 1) Análisis en DC
  • 2.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica Circuito Original: Rc= 3.286k Re=0.198k R1=21.51k R2=56K Ckto.Original R2=56k R2=3.3k Rc=0 Vb 0.94 1.43 1.08 3.65 Ve 0.29 0.71 0.40 4.11 Vc 7.37 1.68 5.97 11.99 VCEQ 7.08 0.97 5.57 7.89 Ic 1.43 mA 3.13 mA 1.83 mA 20.55 ANALISIS EN AC: pág. 2
  • 3.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica Cto original Sin C en emisor Vi(mV) 63mv 69.3mV Vo(mV) 2.05 v 0.52 Av 32.54 7.50 En la experiencia realizada para hallar la ganancia del Transistor, hemos comprobado que cuando usamos el circuito original (Ce>0) obtenemos mayor ganancia que el circuito con Ce=0, pero también se observa que obtenemos mayor estabilidad en el transistor con Ce=0. CIRCUITO # 2: Cto original Sin C en emisor pág. 3
  • 4.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica Vi(mV) 55.3 mV 60.67 mV Vo(mV) 0.58 v 208.17 mV Av 10.48 3.43 2. Dibujar las rectas de carga a partir de la tabla. Llenada en una sola hoja para poder hacer comparaciones. Ckto.Original R2=56k R2=3.3k Rc=0 VCEQ 7.08 0.97 5.57 7.89 Ic 1.43 mA 3.13 mA 1.83 mA 20.55 Ic(max) 3.44 3.44 3.44 Para el caso 1 (Circuito Original) RDC= RC + RE = 3.484 k Vcc = 12 V ICmax(DC) = Vcc/RDC = 3.44 mA Tenemos el Gráfico de la recta de carga : IC 6m A. IC max 5m A. 4m A. I CQ =3 .1 0m A. Pt o. Q 3m A. 2m A. 1m A. V CC V CEQ = 5. 26 v. V CE 0 2v . 4v . 6v . 8v . 10 v. 12 v. Para el caso 2 (R2 = 56 k) RDC= RC + RE = 2.20k Para el circuito original ICQ = 5.40 mA. VCEQ = 0.16 V. Vcc = 12 V ICmax(DC) = Vcc/RDC = 5.45 mA Tenemos el Gráfico de la recta de carga : pág. 4
  • 5.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica IC 6m A. I CQ =5 .4 0m A. I Cm ax Pt o. Q 5m A. 4m A. 3m A. 2m A. 1m A. V CC V CEQ =0 .1 6. V CE 0 2v . 4v . 6v . 8v . 10 v. 12 v. Para el caso 3 (R2 = 3.3k) RDC= RC + RE = 2.20k Para el circuito original ICQ = 0.22 mA. VCEQ = 11.58 V. Vcc = 12 V ICmax(DC) = Vcc/RDC = 5.45 mA Tenemos el Gráfico de la recta de carga : pág. 5
  • 6.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica IC 6m A. IC max 5m A. 4m A. 3m A. 2m A. 1m A. V CEQ =1 1 .5 8v . I CQ =0 .2 2m A. Pt o. Q V CE 0 2v . 4v . 6v . 8v . 10 v. 12 v. Para el caso 4 (RC = 3.3k) RDC= RC + RE = 4.31k Para el circuito original ICQ = 2.70 mA. VCEQ = 0.1 V. Vcc = 12 V ICmax(DC) = Vcc/RDC = 2.78 mA Tenemos el Gráfico de la recta de carga : pág. 6
  • 7.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica IC 3m A. I Cmax I CQ =2 .7 0m A. Pt o. Q 2m A. 1m A. V CEQ = 0. 10 v. V CC V CE 0 2v . 4v . 6v . 8v . 10 v. 12 v. Para el caso 5 (RC = 0k) RDC= RC + RE = 1k Para el circuito original ICQ = 3.10 mA. VCEQ = 8.90 V. Vcc = 12 V ICmax(DC) = Vcc/RDC = 12.00 mA Tenemos el Gráfico de la recta de carga : pág. 7
  • 8.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica IC IC max 12 mA . 10 mA . 8m A. 6m A. 4m A. I CQ =3 .1 0m A. Pt o. Q 2m A. V CEQ = 8. 90 v. V CC V CE 0 2v . 4v . 6v . 8v . 10 v. 12 v. 3. Explicar los puntos Q obtenidos y las variaciones de las rectas de carga DC. Para el circuito original El punto de operación (Punto Q) en el circuito original se encuentra en centro de la recta de carga (en la región activa), el cual origina la Máxima Excursión Simétrica posible y el transistor se comporta como amplificador. Para R2=56K El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo izquierdo de la recta de carga (en la región de saturación), el cual el transistor se comporta como conmutador. Para R2=3.3K El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo derecho de la recta de carga (en la región de corte), el cual el transistor se comporta como conmutador. Para Rc=3.3K El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo izquierdo de la recta de carga (en la región de saturación), el cual el transistor se comporta como conmutador. Para RC=0K El punto de operación (Punto Q) en el circuito se encuentra en el extremo derecho de la recta de carga (en la región de corte), el cual el transistor se comporta como conmutador. 4. TRAZAR NUEVAMENTE LA RECTA DE CARGA DC Y AC, VERIFICAR LA VO MÁXIMO SIN DISTORSIÓN, EXPLICAR. Vemos que la máxima amplitud de Vo es aproximadamente 5 V, y si calculamos es : pág. 8
  • 9.
    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica Vo max = 2.Icq.(RC//RL) = 7,46 V Hay un margen de error es tal vez debido al generador que hemos utilizado por ser poco calibre al aumentar el valor de la entrada Vi. 7. EXPLICAR LA CONFIGURACIÓN COLECTOR COMÚN, LOS VALORES ESPERADOS Y LAS APLICACIONES DE ELLA. La configuración colector común se emplea fundamentalmente para propósitos de acoplamiento de impedancia ya que tiene una elevada impedancia de salida, que lo opuesto a las configuraciones de base común y de emisor común. Las configuraciones del circuito colector común se muestra que la resistencia de emisor esta a tierra, y el colector esta conectado a tierra aun cuando el emisor esta conectado de manera similar a la configuración de emisor común. Los limites de operación. Para cada transistor existe una región sobre las características, la cual asegurara que los valores nominales máximos no sean excedidos y la señal de salida se exhibe una distorsión mínima. Los limites de operación : 7.5 A.  IC  200 mA. 0.3 v.  VCE  30 v. VCE.IC  650 mW. 8. Observaciones y conclusiones:  La región activa directa corresponde a una polarización directa de la unión emisor base y a una polarización inversa de la unión colector.  Concluimos también que la región activa inversa corresponde a la polarización inversa de la unión emisor base y a una polarización directa de la unión colector base.  Observamos que la región de corte que hemos observado en el laboratorio es verificado teóricamente donde corresponde a una polarización inversa de ambos uniones del transistor. Donde Ic se aproxima al valor de cero.  Y concluimos también que la región de saturación corresponde a la polarización directa de ambas uniones del transistor. Donde el valor de VCE se aproxima a cero cosa que ya lo hemos verificado en las preguntas 2 y 3 donde hemos calculado los valores de corte y de saturación para el transistor.  Observamos que los capacitadores de acoplamiento que son C1 y C2 sirven para prevenir las interacciones de DC entre etapas adyacentes, estos capacitadores son circuitos abiertos en DC y corto circuito para señales AC.  Observamos también que hay un capacitadores de paso que es Ce que sirve para poner en corto a una resistencia RE. pág. 9
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    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica Bibliografía: pág. 10
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    Facultad de IngenieríaEléctrica y Electrónica Libros:  Dispositivos y Circuitos Electrónicos Jacob Millman / Christos C. Halkias  Circuitos Electrónicos : Discretos E Integrados Donald L. Schilling / Charles Belove  Saber Electrónica (Edición Andina) Revista mensual publicada para los distintos países. N de Colección: 10, 34  Tu Futuro es la Electrónica Curso Básico de Electrónica Aplicada (Colección CEKIT). 28 fascículos coleccionables de publicación semanal.  Aplicaciones y Manejo del Multitester Víctor Rolando Villanueva  ECG - Semiconductors Master Replacement Guide Web:  http://www.detectores.com.ar/  http://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor  http://www.ecse.rpi.edu/~schubert/ Course-ECSE-6290_SDM-2/1BJT-2Basics.pdf  http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/BC548B.pdf pág. 11