El documento trata sobre un proyecto de laboratorio de electrónica que incluye las siguientes secciones: (1) define un transistor de unión bipolar, (2) explica la construcción de un transistor bipolar, (3) describe la curva característica del transistor, (4) determina las partes del transistor como base, colector y emisor y su beta, (5) investiga hojas técnicas de transistores bipolares, (6) indica cómo medir el beta con un multímetro, y (7) define diferentes tipos de amplificadores de transistor como emisor com

1. Laboratorio de Electrónica I
Proyecto Nro. 3
Francis Pérez C.I 26668068
Naudy Escalona C.I 20348277
1. Defina transistor de unión bipolar.
Es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy
cercanas entre sí, que permite aumentar la corriente y disminuir el voltaje, además de
controlar el paso de la corriente a través de sus terminales.
La denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al
desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones
negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos
inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.
Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente
en electrónica analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital,
como la tecnología TTL o BICMOS.
2. Explique la construcción de un transistor de unión bipolar
Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal
semiconductor, separados por una región muy estrecha.
La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento
normal, la unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector
en inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, porque
es muy angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector.
El transistor posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y
estado de actividad.
3 Dibuje y explique la curva características del transistor.
Mediante esta curva podemos determinar los efectos que producen las variaciones de
la tensión de polarización VBE sobre la corriente de base IB. Estas gráficas reciben el
nombre de curvas características de transferencia. Las curvas que se obtienen son muy
similares a la de un diodo cuando se polariza directamente.

2. Estas tensiones permanecen prácticamente constantes, por lo que serán de gran ayuda
para localizar averías en circuitos con transistores.
Curva Vbe Ib
La función que liga VBE con IB es la característica de un diodo, y puede aplicarse dado
que la unión base - emisor, es una pn normal, igual que la de diodo, y al polarizarla,
seguirá el mismo comportamiento que aquel.
En la Región Activa la corriente del colector no es totalmente independiente de la tensión
colector-emisor. Para valores altos de la corriente cobra importancia la resistencia
interna del transistor.
La región de saturación no aparece bruscamente para VCE=0, sino que hay una
transición gradual. Típicamente se suele considerar una tensión de saturación
comprendida entre 0.1V y 0.3V.
4. Determine que es Base, Colector, Emisor y Beta de un transistor.
Cada una de las zonas consta de un terminal por donde extraer las corrientes. Estos
terminales se representan por la inicial del nombre de la zona respectiva: E (emitter), B
(base) y C (colector). E (emitter): La zona de emisor es la más fuertemente dopada de
las 3, es la zona encargada de “emitir” o inyectar portadores mayoritarios hacia la base.
Huecos en el caso de un transistor pnp o electrones en el caso del transistor pnp. B
(base): La base tiene un nivel de dopado netamente inferior al de la zona de emisor. Se
trata de una zona con un espesor muy inferior al de las capas exteriores. Su misión es
la de dejar pasar la mayor parte posible de portadores inyectados por el emisor hacia el
colector. C (colector): La zona de colector, como su propio nombre indica es la
encargada de recoger o “colectar” los portadores que inyectados por el emisor han sido
capaces de atravesar la base. Es la zona con un nivel de dopado inferior de las tres. El
factor Beta:La ganancia de corriente b se define como el cociente entre la corriente de
colector y la de base. 4 corrientes de huecos, o de carga positiva, y de electrones, o de
carga negativa. Los terminales del transistor reciben el nombre de emisor, colector y
base. La base es el terminal que está unido a la zona intermedia del transistor. Las tres
partes del transistor se diferencian por el distinto nivel de dopaje; la zona de menor
dopaje es la base, a continuación se encuentra el colectory por último el emisor.Estudio
de las corrientes El análisis del transistor se realizará para una estructura NPN, y es
análogo para el PNP. Un transistor sin polarizar se comporta como dos diodos en
contraposición, y no existen corrientes notables circulantes por él. Si se polariza,
aparecen tres corrientes distintas, la corriente de base, IB, corriente de emisor, IE, y por
último la corriente de colector, IC. En la figura siguiente están dibujadas estas corrientes
según convenio, positivas hacia adentro: De estas tres corrientes, la del emisor es la
más grande, puesto que éste se comporta como fuente de electrones. La corriente de
base es muy pequeña, no suele llegar al 1% de la corriente de colector. Aplicando la ley
de Kirchhoff se tiene la siguiente relación: IE = IB + IC Existen dos parámetros que
relacionan las distintas corrientes, el coeficiente alfa para continua, , y la ganancia de
corriente beta, . El factor Alfa. Es el cociente entre la intensidad de colector y la de
emisor. Su valor nunca será superior a la unidad y da idea de hasta qué punto son
iguales estas corrientes. = IC / IE El factor Beta. La ganancia de corriente b se define
como el cociente entre la corriente de colector y la de base. = IC / IB

3. 5. Investigue 3 hojas técnicas de transistor de unión bipolar y
determine Beta y límites de operación.

8. 6. Indique como medir el beta de un transistor con un multímetro.
1 – Identificar los terminales del transistor B = Base / E = Emisor / C = Colector.
2 – Configurar el multímetro para medir el Beta del transistor girando la perilla para que
apunte a Beta o HFE.
3 – Colocar las patas del transistor (Base/Emisor/Colector) en el multímetro digital,
generalmente tiene un toma para insertarlo directamente.
4– Leer el valor del Beta que muestre el multímetro en pantalla, un rango normal es
entre 100 y 500 para transistores de baja señal, si el valor de lectura obtenido es muy
bajo es probable que el transistor este quemado.

9. 7.¿A qué se denomina Amplificador Emisor Común, Colector Común y Base
Común?
AMPLIFICADOR EMISOR COMÚN
El amplificador con transistor bipolar en emisor común (en adelante EC) es uno de los
más utilizados, debido a sus elevadas ganancias tanto de tensión como de corriente,
como al hecho de tener unas impedancias de entrada y salida con valores intermedios,
lo que le hace ideal para etapas intermedias. El punto de partida del amplificador en EC
es el conocido circuito auto polarizado en emisor común con resistencia de emisor que
se puede apreciar en la figura siguiente, al que se añaden tres condensadores
adicionales.
a) El amplificador con transistor bipolar en emisor común (en adelante EC) es uno de
los más utilizados, debido a sus elevadas ganancias tanto de tensión comode corriente,
como al hecho de tener unas impedancias de entrada y
Salida con valores intermedios, lo que le hace ideal para etapas intermedias. El punto
de partida del amplificador en EC es el conocido circuito auto polarizado en emisor
común con resistencia de emisor que se puede apreciar en la figura siguiente, al que se
añaden tres condensadores adicionales.
b) CE es el condensador de desacoplo. Se usa para desacoplar (o sea desconectar) la
resistencia de emisor. Para contestar a la pregunta de porque queremos desconectar
dicha resistencia, lo primero que debemos hacer es recordar por qué la incluimos en el
montaje. Los transistores bipolares tienen una ganancia de corriente β o hfe muy
inestable frente a variaciones de temperatura o de componente, pudiendo llegar a
duplicarse. De hecho, para el transistor de la figura, en las hojas de características lo
único que nos dice el fabricante sobre la ganancia es que está en el intervalo 200 – 450.
La resistencia de emisor proporciona estabilidad al punto de trabajo frente a estas
variaciones, pero limita mucho la ganancia. Al incluir el condensador de desacoplo, se
mantiene la estabilidad del punto de trabajo (ya que la corriente continua seguirá
pasando por RE) pero se aumenta la ganancia de la alterna al comportarse el
condensador como un cortocircuito para la señal de alterna, haciendo desaparecer RE.
AMPLIFICADOR COLECTOR COMUN O SEGUIDOR DE EMISOR
Un amplificador también puede utilizar un transistor con el colector conectado como
terminal común. Este circuito se denomina generalmente con el nombre de emisor-
seguidor, seguramente porque es análogo al seguidor catódico del tubo de vacío. Se
podría creer que el procedimiento de análisis seria el mismo que el seguido para las
conexiones en emisor comúny en base común, pero este no es el caso.En este circuito,
la terminal de entrada es el de la base y la terminal de salida es el emisor.Para encontrar
los parámetros del amplificador del colector común gráficamente, se requieren las
curvas características del transistor a utilizar.
La configuración en seguidor de emisor se caracteriza por una ganancia de tensión
ligeramente menor que la unidad, una elevada impedancia de entrada y una baja
impedancia de salida. Generalmente se utiliza como transformador de impedancia en
los circuitos de entrada y salida de sistemas amplificadores. Cuando se sitúa en el
circuito de entrada, su elevada impedancia de entrada traduce la carga aplicada a la
fuente de señal. Cuando se sitúa en el circuito de salida sirve para aislar de la carga la
etapa precedente del amplificador y además, da una baja impedancia de salida.
AMPLIFICADOR BASE COMUN
La configuración en base común. Esta configuración no produce ganancia de corriente,
pero sí de la tensión y además tiene propiedades útiles en altas frecuencias. En la
práctica, los valores de los parámetros no se obtienen necesariamente por medio de las

10. pendientes de las curvas. Frecuentemente seusan valores tabulados de los parámetros,
para un punto de operación dado. Se puede observar que para cada parámetro se da
un valor central de diseño como también valores máximos y mínimos. Los intervalos de
valores para cada parámetro indican que en la práctica es razonable hacer algunas
aproximaciones. Las hojas de datos suministradas por los fabricantes, generalmente no
muestran curvas características de entrada (Base o Emisor), pero contienen las curvas
características estáticas de colector de las conexiones emisor y base común, para una
temperatura ambiente dada.
8 Mencione que es el punto Q de un transistor y como se obtiene.
PUNTO DE TRABAJO (Q) 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. 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), el punto Q es el punto
donde se polariza el transistor, de acuerdo a una gráfica de la corriente de
colector(continua) en función de la tensión de colector-emisor(continua), el punto Q
estaría en el medio de una pendiente negativa (1/R), esto se hace para trabajar el
transistor en zona lineal y no corte ni sature. Se puede polarizar el transistor de formas
q vos necesites, ya sea para que corte o sature. En fin el punto Q es el punto donde
polarizas el transistor para trabajar según tu conveniencia. El análisis del punto de
trabajo de un dispositivo, como ya se sabe, se puede llevar a cabo de dos formas
diferentes: analítica (realizando un análisis matemático de todas las ecuaciones
implicadas) o gráfica ( recta de carga en continua). Obtener el punto de trabajo Q de un
dispositivo consiste básicamente en obtener el valor de las diferentes tensiones y
corrientes que se establecen como incógnitas en el funcionamiento del mismo. El
método analítico, se basa en resolver el sistema de ecuaciones que se establece
teniendo en cuenta: las leyes de Kirchoff aplicadas a las tensiones y corrientes que
definen el funcionamiento del dispositivo; las ecuaciones que se obtienen del
comportamiento del mismo, según la región de funcionamiento (circuito equivalente); y
las relaciones eléctricas del circuito de polarización usado. Si se desea realizar el
análisis gráfico, hay que disponer en primer lugar de las curvas de funcionamiento del
transistor (curvas características de entrada y salida), que se podrían obtener también
como representación de las ecuaciones que definen el comportamiento del transistor.
Sobre estas curvas se traza la denominada recta de carga en continua (impuesta por el
circuito eléctrico externo del transistor), y los puntos de intersección de esta recta con
las curvas del dispositivo establece los posibles puntos de trabajo Q. El siguiente paso
es determinar exactamente cuál de esos posibles puntos es el de funcionamiento.

11. Actividades de Laboratorio
1. Busque en el manual ECG el transistor 2N2222.
Transistor Bipolar NPN de baja potencia cuyas características principales son las
siguientes:
 Corriente máxima: 800mA
 Voltaje máximo: 40V
 hf e: valores típicos alrededor de 150
2. Monte el siguiente circuito e incorpore como entrada una señal cuadrada con
periodo de 2 segundos.
3. Calcule la frecuencia.
𝑓 =
1
𝑇
=
1
2
= 0.5 𝐻𝑧
4. Explique.
El circuito mostrado en la figura anterior, funciona como un switch que
enciende y apaga el diodo Led cada 2 segundos. Esto se debe a que la entrada es
una onda cuadrada que durante el semi-ciclo positivo permite que exista circulación de
corriente de base y de colector a través del transistor, produciendo que durante este
semi-ciclo el Led se encienda. Por el contrario, durante el semi-ciclo negativo,
la corriente de base y colector serán cero, haciendo de esta manera que el Led
se apague.
Q1
2N2222
D1
LED-RED
R1
1k
R1(1)
Vcc

12. PARTE II. AMPLIFICADOR DE VOLTAJES CON TRANSISTOR.
1. Monte un circuito amplificador emisor común con Vcc = 12V, Rc = 1KΩ,
Re = 470Ω, Beta = 100. Grafique. Para el cálculo de los condensadores utilice:
Vi = 0.1V / 1KHz Vbe = 0.7V RL = 1KΩ ZCS = ZCR = 1Ω CS = CR = 159.15μF
Rca = RC || RL = 1k || 1k = 500Ω
Rcd = Rc + Re = 1k + 470 = 1470Ω
IC = Vcc / (Rca + Rcd) = 12 / (500 + 1470) = 6.09mA
VCE = IC * Rca = 6.09m * 500 = 3.05V
VCC’ = 2 * VCC = 6.1V
RB = 0.1 * β * RE = 0.1 * 100 * 470 = 4.7KΩ
VBB = VBE + IC * (1.1 * RE) = 0.7 + 6.09m * (1.1 * 470) = 3.85V
R1 = RB / (1 – VBB / VCC) = 4.7K / (1 – 3.85 / 12) = 6.9KΩ
R2 = VCC *0 RB / VBB = 12 * 4.7K / 3.85 = 14.65KΩ
Q1
2N2222
Vcc
R2
14.65k
R1
6.9k
CS1
15.91uF
RC
1k
RE
470
RL
1k
CS2
15.91uF
CR
15.91uF
Vin

13. Mida
VCE = 4.97V
IC = 5.99mA
Q:
Grafica del punto Q:
Grafica de tensión de entrada y de salida:

14. PARTE III. DISEÑO DE CIRCUITOS CON TRANSISTORES.
1. Se tiene como entrada una fotoresistencia. Si hay luz se debe encender una
lámpara que indique que el sistema esta operativo pero en modo de descanso.
Si oscurece el sistema debe apagar la lámpara. Establezca usted los niveles de
tensión necesarios para determinar claridad/oscuridad. Simule el circuito.
Para este diseño, se empleara un diodo Led rojo y un fotoresistor con las siguientes
características:
 Diodo led: voltaje de operación típico de 2V con 20mA de corriente
 Fotoresistor: varia su resistencia respecto del nivel de luminosidad de la
siguiente manera:
 1000 lux: 339Ω
 400 lux: 745Ω
 100 lux: 2.45KΩ
Se realizaran los cálculos de manera que el led este encendido con máximo brillo
a partir de un nivel de luminosidad de 1000 lux. Esto quiere decir que VBE =
0.7V cuando RLDR = 339Ω
BAT1
12V
1000.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
RC
D1
LED-RED

15. Por regla de diseño, sabemos que la corriente que circulara por la fotoresistencia debe
ser al menos 10 veces mayor que la corriente de la base para tener estabilidad de
polarización, de esta manera podremos aplicar LVK en el camino que recorre VCC, RLDR
y VCE para conseguir la corriente de la base:
VCC – 10 * IB * RLDR -0.7 = 0
IB = (12 – 0.7) / (10 * 339) = 3.33mA
De esta manera podremos calcular el valor de R1:
R1 = VBE / (9 * IB) = 0.7 / 0.03 = 23.33Ω
Calculamos ahora RC empleando como datos los valores típicos del led:
RC = (VCC – VLED) / ILED = (12 – 2) / 0.02 = 500Ω
A continuación se anexan simulaciones del circuito resultante con diferentes valores de
Lux en RLDR:
 1000 Lux:
BAT1
12V
1000.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
23.33
RC
500
Volts
+2.25
mA
+18.2
D1
LED-RED

16.  800 Lux:
 600 Lux:
BAT1
12V
800.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
23.33
RC
500
Volts
+2.17
mA
+0.74
D1
LED-RED
BAT1
12V
600.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
23.33
RC
500
Volts
+0.38
mA
+0.00
D1
LED-RED

17. POST- LABORATORIO
1. Defina condensadores de paso y de acoplamiento.
Condensador de paso: es un capacitor que establece un paso directo de baja
impedancia para las señales AC entre los terminales de un circuito.
Condensador de acoplamiento: es un capacitor que permite conectar 2 etapas de un
circuito dejando pasar la componente AC de la señal y bloqueando o atenuando su
componente DC.
2. Diseñe el circuito equivalente con parámetros híbridos
Circuito hibrido equivalente para amplificador de la actividad II:
3. Explique que es ganancia y determine Av y Ai en el circuito de la parte 2 de la
práctica.
La ganancia de un circuito se puede definir como la relación que existe entre la amplitud
de la señal de salida y la señal de entrada.
A = vo / vi
Para el circuito emisor común de la parte 2, las ganancias de tensión y corriente vienen
dadas por:
Av = -gm * (RC || RL) = -(6.09m * 500 / 26m) = -117.12
Ai = - (RB * RC) / ((RB / β) + re) * (RL + RC)
Ai = - (4.7K * 1K) / ((4.7K / 100) + 4.27) * (1K + 1K) = -45.84