preparatorio 7

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

DISPOSITIVOS ELECTRONICOS PREPARATORIO LABORATORIO DE DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS Práctica #: 7 Tema: Tema: Análisis DC de un transistr !i"lar de #untura Realizado or: Al!m"o $%: Ed&i" Ca'rera

(r!o: DISE7)#*

E$acio re$er+ado% ,ec-a de e"tre.a: */01 ao me me$ Sa"cio":

d8 d8a

Seme$tre:

2 /3 2 04 Reci'ido or:

A'ril9A.o$to

56

Es$uela Plit%$ni$a Na$inal

,ac!ltad de I".e"ier8a Elctrica ; Electr<"ica La'oratorio de Di$o$iti+o$ Electr<"ico$

Tra!a# Pre"aratri

N&!re' Ed&i" Ramiro Ca'rera C!ic-á" Pra$ti$a (' 7 Te&a' A"áli$i$ DC de !" tra"$i$tor 'iolar de =!"t!ra O!#eti) General' A"alizar e imleme"tar lo$ ri"ciale$ circ!ito$ de olarizaci<" ara lo$ tra"$i$tore$ 'iolare$ de =!"t!ra Desarrll' *+, Cnsultar las $ara$ter-sti$as t%$ni$as &ás i&"rtantes de ls transistres .N/0123 .N... 4 .N/510+ Transistr .N/012+

Re.i$trado or la >otorola Semico"d!ctor -izo aarici<" a mediado$ de lo$ $e$e"ta6 E$ de olaridad NPN ; amliame"te !tilizado or $! +er$atilidad6 Descripción:

E$ !" tra"$i$tor de !"i<" 'iolar de media"a ote"cia? de$ti"ado ara ro<$ito .e"eral e" amli@caci<" ; co"m!taci<"? co"$tr!ido co" $emico"d!ctor $ilicio e" di5ere"te$ 5ormato$ como TO9*? SOT9* ; SOT9** como $e m!e$tra e" la @.!ra I? do"de tam'i" $e m!e$tra $! di$tri'!ci<" de i"e$6 P!ede amli@car e!ea$ corrie"te$ a te"$io"e$ e!ea$ o media$ ; tra'a=ar a 5rec!e"cia$ media"ame"te alta$6 Principales características • • • • • • •

Volta=e colector emi$or e" corte / V Vceo% Corrie"te de colector co"$ta"te *//m A Ic% Pote"cia total di$iada 3*1m Pd% (a"a"cia o -5e e"tre / 9// -5e% ,rec!e"cia de tra'a=o // >-z ,t% E"ca$!lado TO9* E$tr!ct!ra NPN

Transistr .N.... Parámetros y características. • • • •

Nom're del tra"$i$tor: *N*** >aterial: (e La e$tr!ct!ra de tra"$i$tor: " >áFima di$iaci<" de ote"cia co"ti"!a colector del tra"$i$tor Pc%: 7/m


• • • • • •

• •

,ac!ltad de I".e"ier8a Elctrica ; Electr<"ica La'oratorio de Di$o$iti+o$ Electr<"ico$ Limite el colector DC9'a$e Gc'%: 01V L8mite de colector9emi$or del tra"$i$tor de te"$i<" Gce%: 0*V L8mite de te"$i<" emi$or9'a$e Ge'%: 9 >áFima corrie"te co"ti"!a de colector del tra"$i$tor Ic maF%: 7/mA Temerat!ra l8mite de !"i<" " T=%: 41HC ,rec!e"cia de corte de la relaci<" de tra"$5ere"cia corrie"te del tra"$i$tor ,t%://Jz Caacidad de la !"i<" de colector Cc%? P5: 7/ E$tática coe@cie"te de tra"$5ere"cia de corrie"te e" el circ!ito co" emi$or comK"J5e%? mi"2maF: */T

.+, Di!u#ar la distri!u$i6n de "ines 4 e7"li$ar $ada un de ells en $ada un de ls transistres+

EFi$te" do$ tio$ tra"$i$tore$: el NPN ; el PNP? ; la direcci<" del !=o de la corrie"te e" cada ca$o? lo i"dica la ec-a !e $e +e e" el .rá@co de cada tio de tra"$i$tor6 El tra"$i$tor e$ !" di$o$iti+o de  atilla$ co" lo$ $i.!ie"te$ "om're$: 'a$e B%? colector C% ; emi$or E%? coi"cidie"do $iemre? el emi$or? co" la atilla !e tie"e la ec-a e" el .rá@co de tra"$i$tor6

,!e"te: -tt:22=!liodel.ado6.aleo"6com2 El tra"$i$tor 'iolar e$ !" amli@cador de corrie"te? e$to !iere decir !e $i le i"trod!cimo$ !"a ca"tidad de corrie"te or !"a de $!$ atilla$ 'a$e%? el e"tre.ará or otra emi$or%? !"a ca"tidad ma;or a $ta? e" !" 5actor !e $e llama amli@caci<"6



/+, Cnsultar un &%td "ra$ti$ "ara deter&inar el ti" 4 ls ter&inales de un transistr &ediante la utili8a$i6n de un &ulti&etr3 ade&ás de $6& se de!e &edir el !eta de un transistr+

a% G$ar el m!lt8metro e" $! 5!"ci<" de <-metro ; alicar la r!e'a co"ocida como Mr!e'a del amli@cadorM e ide"ti@car la$ termi"ale$ del tra"$i$tor6 • •

G$e !" m!lt8metro a"al<.ico e" $! 5!"ci<" de <-metro6 >ida el e5ecto recti@ca"te e"tre la$ !"io"e$ emi$or9'a$e ; colector9 'a$e ara el ca$o de !" tra"$i$tor NPN o c!a"do $e coloca el o$iti+o de la 5!e"te i"ter"a del <-metro

o

e" la 'a$e P% ; el "e.ati+o e" c!al!iera de la$ otra$ do$ termi"ale$ de'erá medir$e 'a=a re$i$te"cia? al i"+ertir e$ta olaridad? la re$i$te"cia medida de'erá $er alta !$e la mi$ma e$cala del m!lt8metro ara la realizaci<" de e$ta$ r!e'a$%6 E"tre la$ termi"ale$ de colector9emi$or $e o'$er+ará alta

re$i$te"cia $i" imortar como $e colo!e la olaridad de la$ termi"ale$ del <-metro6 Para di$ti".!ir la termi"al de colector de la de emi$or? $erá "ece$ario alicar la Mr!e'a del amli@cadorM o al.!"a otra !e $e roo".a6 Ja'ie"do di5ere"ciado la termi"al de 'a$e de la$ otra$ do$ termi"ale$? ; el tio de tra"$i$tor NPN o PNP? la r!e'a del amli@cador co"$i$te e" lo $i.!ie"te: o Para el ca$o del NPN: Co"ectar el o$iti+o del <-metro a la termi"al !e $!!e$tame"te e$ el colector ; el "e.ati+o al emi$or? la lect!ra !e de'e aarecer e" el <-metro e$ de alta re$i$te"cia? e" $e.!ida -acer co"tacto co" el dedo e"tre el colector ; la 'a$e e$to e$ e!i+ale"te a colocar e"tre e$ta$ termi"ale$ !"a re$i$te"cia del orde" de > o-m$% ; o'$er+ar la di$mi"!ci<" de la re$i$te"cia medida e"tre colector9emi$or6 C!a"do la termi"al !e $e eli.e como colector e$ la correcta e$ta di$mi"!ci<" e" el +alor de la re$i$te"cia e$ co"$idera'le6 Si la termi"al ele.ida como colector "o e$ tal? $i"o la de emi$or? al e5ect!ar dic-a r!e'a la di$mi"!ci<" de la re$i$te"cia "o $erá ta" imorta"te6


,ac!ltad de I".e"ier8a Elctrica ; Electr<"ica La'oratorio de Di$o$iti+o$ Electr<"ico$ Para e$tar $e.!ro de c!al e$ c!al de'erá" realizar$e am'o$ ca$o$ ; comarar la$ re$i$te"cia$ medida$6

'% Otra 5orma !e ermite ide"ti@car la$ termi"ale$ de e$te di$o$iti+o? e$ media"te el !$o de !" m!lt8metro di.ital !e "o$ ermita medir la M'etaM del tra"$i$tor6 E$to e$: Ele.imo$ e" el m!lt8metro di.ital la 5!"ci<" de medici<" de la 'eta? colocamo$ la$ termi"ale$ del tra"$i$tor como creamo$ !e e$tá" correcta$ ; midamo$ la 'eta6 C!a"do el di$o$iti+o e$ta correctame"te colocado la 'eta medida? .e"eralme"te e$ .ra"de e" la ma;or8a de lo$ ca$o$ ma;or a 1/%6 C!a"do "o e$tá 'ie" colocado la 'eta !e $e mide e$ e!ea e" la ma;or8a de lo$ ca$o$ me"or a */ ; e" al.!"o$ m!lt8metro$ e" e$ta $it!aci<" marca circ!ito a'ierto%6

2+, Deter&inar las $rrientes de e&isr 3 $le$tr 4 !ase 4 el )lta#e Cle$tr e&isr de ls si9uientes $ir$uits3 adi$inal&ente $&"r!ar si es:ue $ada un de ls si9uientes $ir$uits se en$uentra en la re9i6n lineal+



Circuito 1

Sol!ci<"  E!i+ale"te de t-e+e"i" V th=

V cc . R2 R1 + R2

=20

V th=3,63 [ V ]

12

( 12 +54 )



V BB V BB = V th

Co"dici<" ara !e el tra"$i$tor e"cie"da V BB > V BE

?3  /?7 Q ON malla de e"trada V BB = I B . R B + V BE + R E ( I B + I C )

?3 ?3

I B . 9,81 k + 0,7 + 330 ( I B + β . I B ) I B . 9,81 k + 0,7 + 330 ( 1 + 100 )



I B=67,91 µA i C = β . i B

Q

i C =100 ( 67,91 µA )

i C =67,91 m A



i E =iC + i B

i E =¿

3?7 mA37?0 A

i E =¿

3?41 mA

 Calc!lo de

V CE

malla de Salida 20= I C . 2 k + V CE + 330 .i E



I C =α I E

(a"a"cia de Corrie"te e" Ba$e comK" Si  e$ .ra"de  

I E = I C

U0%

V CE=20− 6,79 mA ( 2 k )

6 9/ 3?41 mA%

V CE= 4,15 [V ]

SI SE ENCGANTRA EN LA RE(ION LINEAL Circuito 2

Sol!ci<"  E!i+ale"te de t-e+e"i"



RB 2 θth= .V R B 2 + R B 1 CC

Rth = R B 1∨¿ RB 2

V th=

V th=1,95 [ V ]



V BB Rth=

100 k . 15 k 100 k + 15

=13,03 kΩ = R B

Q Tra"$i$tor ON V BB = R B . i B + V CE + R E (i B + iC )

01

13,03 k ( i B ) + 0,7 + i B ( 1,2 k )+( 1 + β )

i B=11,67 µA i C = β . i B

Q

i C =100 ( 11,67 µA ) i C =1,167 m A



i E =i B + i C

i E =¿

00?37 A  0?037 mA

i E =¿

0?07mA%

 Calc!lo de

V CE

15=i C . R C + V CE + i E . R E 15=1,167 mA ( 3,3 kΩ ) + V CE+ 1,17 ( mA ) . 1,2 kΩ

V CE= 9,74 [V ]

R B 1 . RB 2 . 15 R th = R B 1 + RB 2 100 k + 15 k 15 k −2





I C =α I E

(a"a"cia de Corrie"te e" Ba$e comK" Si  e$ .ra"de  

I E = I C

U0%

V CE =20− 6,79 mA ( 2 k )

6 9/ 3?41 mA%

V CE= 4,15 [V ]

SI SE ENCGENTRA EN LA RE(IÓN LINEAL

Circuito 3

Cálc!lo de e!i+ale"te de t-e+e"i" V th=V CC .

R2

Rth= R B 1∨¿ RB 2

R2 + R1

V th=−22

V th=−0,44 [ V ] V BB < V CE



−22 =i



V BB Rth= 0,17 kΩ

O,,% B

. R B + V CC

NO SE ENCUENTRA EN LA REGION LINEAL ;+ Si&ula$ines'

1,8 k

R th= 82 k ≪1,8 k

82 k + 1,8 k



Cir$uit .

-tt:22&&&6ec!red6c!2i"deF6-2Tra"$i$tor)*N/ -tt:22&&&6!tm6mF2Wmtello2Practica$circElectro2PracticaCircElectro6d5

preparatorio 7

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