LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I

EXPERIENCIA No5

EL TRANSISTOR BIPOLAR - POLARIZACIÓN - GANANCIAS

INFORME FINAL

1. Presentar las mediciones efectuadas en cada circuito dibujando en una hoja completa, con el diseño original.

l. Circuito 1m.

n. Datos C1 = 10uF R1 = 47K Re = 1KC2 = 50uF R2 = 22K RL = 10K Ce = 100uF Rc = 1.2K Vcc = 12V

Análisis en DC

Vb = 3.7V Ve = 3.0V Vo = 8.4V Ic = 3.16mAVb = 5.5V Ve = 2V Vo = 5V Ic = 2.8mA

Q Cto. Original R2 = 56K R2 = 3.3K Rc = 3.3K Rc = 0K Icq 3.16mA 4.63mA 0.39mA 2.6mA 2.8mA Vceq 5.4V 0.2V 11.52V 98mV 8.85V

A la frecuencia de 1khz.

El resultado de la ganancia de tensión es :Av = 1.7V / 10mV = 170Ahora vamos ha aumentar la tensión de entrada hasta que se distorcione la señal de salida por la cual vamos aumentar la amplitud del generador y vemos que lo hemos ha alcanzado hasta una entrada de 65mV a partir de este voltaje la señal se distorsiona.

Ahora procedemos ha retirar el condensador Ce que esta en paralelo a la resistencia del emisor . Y obtenemos la siguiente señal.

Para el circuito 2

Circuito 2

Ahora cuando vamos aumentando la tensión de entrada del generador hasta que se produzca la

distorsión en la salida, como se muestra en el gráfico siguiente

Ahora si desconectamos el condensador C1 observaremos la siguiente salida, como se muestra en el gráfico.

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

Circuito 1

Q Cto. Original R2 = 56K R2 = 3.3K Rc = 3.3K Rc = 0K

******************* [1] ********************* [2] [3]

Icq 3.16mA 4.63mA 0.39mA 2.6mA 2.8mA Vceq 5.4V 0.2V 11.52V 98mV 8.85V

Para el caso [1]Rac = (RLççRc) + RE = 2.07KRcd = Rc + RE = 2.2K

Para el circuito originalICEQ = 3.16mA VCEQ = 5.4VVcc’ = 2.ICEQ.Rac = 9.92VVcc = 12VIc(dc) = Vcc/Rdc = 5.45mAIc(ac) = 2.ICEQ = 6.32mA

tenemos el gráfico de la recta de carga

Para R2=56K

ICEQ = 4.63mA VCEQ = 0.2VVcc’ = 2.ICEQ.Rac = 19.168VVcc = 12VIc(dc) = Vcc/Rdc = 5.45mAIc(ac) = 2.ICEQ = 9.26mA

Para R2 = 3.3K

ICEQ = 0.39mA VCEQ = 11.52VVcc’ = 2.ICEQ.Rac = 1.614VVcc = 12VIc(dc) = Vcc/Rdc = 5.45mAIc(ac) = 2.ICEQ = 0.78mA

Para el caso [2]Rac = (RLççRc) + RE = 2.98KRcd = Rc + RE = 3.8K

Para Rc=3.3KICEQ = 2.6mA VCEQ = 98mVVcc’ = 2.ICEQ.Rac = 15.496VVcc = 12VIc(dc) = Vcc/Rdc = 3.15mAIc(ac) = 2.ICEQ = 5.2mA

Para el caso [3]Rac = (RLççRc) + RE = 0.5KRcd = Rc + RE = 0.5K

Para Rc=0K

ICEQ = 2.8mA VCEQ = 8.85VVcc’ = 2.ICEQ.Rac = 2.8VVcc = 12VIc(dc) = Vcc/Rdc = 24mAIc(ac) = 2.ICEQ = 5.6mA

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

Para el circuito original

Observamos que la recta de carga DC y AC se interceptan en el punto de operación Q cuyos valores son

ICQ = 3.29mAVCEQ = 4.75V

Que son valores cercanos a los medido en el laboratorio que son:ICQ = 3.16mAVCEQ = 5.4V

Para R2 = 56K

Observamos que las rectas no se interceptan, es debido quizás a las mediciones que hemos obtenidos no han sido exactas, pero vemos que el circuito esta en la región de saturación y es que su VCEQ = 0.2V, para este tipo de valor de resistencia R2=56K.

Para R2 = 3.3K

Observamos que las rectas no se interceptan manteniendo la recta de carga Dc igual vemos que la recta de carga AC esta en la región de corte para un avalor de ICE = 0.78mA, para este tipo de valor de resistencia R2=3.3K.

Para Rc=3.3K

Observamos que también las rectas de DC y AC no se interceptan y es que el punto de operación se encuentra en la región de saturación por que su valor VCEQ = 98mV, donde la recta Dc se ha variado.

Para RC = 0K

Observamos que también las rectas AC y DC no se interceptan y es que el punto de operación se encuentra en la región de corte ya que su valor de Corriente Ic = 2.8mA que es menor al valor de corriente DC pero digamos que no se encuentra precisamente en esta región solo esta cercano a ella.

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 5.2V, y si calculamos el valor que esperábamos es:

Vomax = 2.ICQ. (RcççRL) = 6.7 V

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

5. Explicar la ganancia Av del paso 6) y determinar el valor Vo.

Al retirar el condensador Ce tenemos el siguiente circuito.

Donde la ganancia seria:

Av = Vo/Vi = 23mV / 10mV = 2.3

Observamos que esta ganancia es mayor que 1 , teóricamente debería ser a 1 y nuestro resultado vemos que sale 2.3. Puede ser debido a la medición poco exacta que se ha hecho.

6. Comprobar teóricamente la ganancia de la configuración en Base Común y explicar los inconvenientes acontecidos.

Para este circuito hemos utilizado R3 =1K en serie con la Fuente Vi

Av = Vo / Vi = 1.75V / 10mV = 175

7. Explicar la configuración Colector Comun, 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 entrada y una baja 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 transistor esta conectado de manera similar al 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 :

7.5mA £ Ic £ 200mA0.3V £ VCE £ 30VVCE.Ic £ 650mW

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.

- La región activa directa corresponde a un 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 capacitores de acoplamiento que son C1 y C2 sirven para prevenir las interacciones de cd entre etapas adyacentes, estos capacitores son circuitos abiertos en cd y corto circuito para señales ac.

- Observamos también que hay un transistor de paso que es Ce que sirve para poner en corto a una resistencia. y para lograr esto, se ha seleccionado un capacitor cuya impedancia en frecuencia de operación sea mucho menor que la resistencia del resistor del emisor.