1TEMA 6

POLARIZACIN DEL TRANSISTOR BIPOLAR

PUNTO DE FUNCIONAMIENTO.CIRCUITO DE POLARIZACIN FIJA

4 POLARIZACIN: Establecimiento de un punto Q de trabajo o funcionamiento => aplicar tensiones y corrientes adecuadas

VCC

RL

IC

IB

+

+_

_

VCE

Vi

RB

RC

+

_

VOC1

C2

CIRCUITO DE POLARIZACIN FIJA

C1 y C2: condensadores de bloqueo

2Recta de carga en continua: C

CECCC R

VVI =

Recta de carga en alterna: recta con pendiente LC RR ||

1

IC (mA)

VCE (V)2 4 6 8 10

IB = 160 A

IB = 0

PC max

IC max 140 A120 A

100 A80 A60 A

40 A20 A

VC maxVCC

C

CC

RV

Q1

Recta de carga continuaQ2

Recta de carga alterna

IC

VC

4 Eleccin de RB para fijar Q1 en medio de la recta de carga esttica paraobtener una excursin mxima de IB dentro de la zona activa o lineal

B

CC

B

BECCB R

VRVVI = -> Independiente de la temperatura

normalmente (VCC >> VBE)

4 Recta de carga dinmica: pendiente distinta a la recta de carga esttica(-1/RL||RC) => necesidad de pasar de Q1 a Q2

3INCONVENIENTES DE LA POLARIZACIN FIJA

4 CAMBIO DE UN TRANSISTOR POR OTRO -> dispersin de

IC (mA)

VCE (V)

IB1

VCC

C

CC

RV

Q1

IB2

IB3

IB4

4 INESTABILIDAD TRMICA

( ) BCC III ++= 01 aumenta con la temperaturaIC0 se duplica por cada 10 C de aumentode la temperatura (ms importante en elGe que en Si)

IC (mA)

VCE (V)

Q

IB = 0,8 mA

IB = 0,6 mA

IB = 0,4 mA

IB = 0,2 mA

T = 25 CVCC

C

CC

RV

IC (mA)

VCE (V)

Q

IB = 0,6 mAIB = 0,4 mAIB = 0,2 mA

T = 100 CVCC

C

CC

RV

4AUTOPOLARIZACIN O POLARIZACIN POR EMISOR

Existen diferentes tcnicas para estabilizar el punto de funcionamiento o trabajo. La ms usada consiste en poner una resistencia en el emisor y undivisor resistivo en la base.

VCC

IC

IB

+

_VCEVi

R1RC

C

RE

IE = IC + IBR2

IB1

IB2

ANLISIS CUALITITIVO

Si IC => VRE => VB =>=> IB1 IB2 => IB => IC =>=> El circuito se autocompensa

4 ANLISIS CUANTITATIVO

VCC

ViRB

RC

C

REV

equivalenteThevenin

21

2

RRRVV CC +=

CIRCUITO EQUIVALENTE

21

21

RRRRRB +=

( )EB

ECBEBECBBEBB RR

RIVVIRIIVRIV +=+++=

5( )EB

ECBEBECBBEBB RR

RIVVIRIIVRIV +=+++=

( )( )( )

EB

CEBBE

CCBC RR

IRRVVIIII 1

1

10

0 ++

+++=++=

( )E

B

CEBBEC

RRIRRVVI

+++

0

111 +>>

FACTORES DE ESTABILIDAD

( )E

B

CEBBEC

RRIRRVVI

+++

0

4 CAUSAS DE VARIACIN DE IC:

* Variacin de IC0 con la temperatura (se duplica cada 10 C)

* VBE disminuye 2,5 mV/C

* aumenta con la temperatura y vara de un transistor a otro

6Se definen los factores de estabilidad siguientes:

00 C

C

C

C

II

IIS

=

BE

C

BE

C

VI

VIS

=

= CC IIS

De tal manera que:

++= 0 SVSISI BECC

4 ANLISIS EN EL CIRCUITO AUTOPOLARIZADO

( )E

B

CEBBEC

RRIRRVVI

+++

0

E

B

EB

EB

C

C

RR

RRRR

IIS +

++=

= 10

VmA

RRRVIS

EE

BBE

C 11 +

==

( ) ( )

( ) mARRRI

RR

RRIRRRIIS

EB

EC

EB

EBCEEBC

C

+=+

++=

=

1 2

2

1>>

1>>

7

++

+

++=

EB

ECBE

EB

C

EB

EBC RR

RIVRR

IRRRRI 110

La variacin total de IC en un margen de temperatura es:

Si la temperatura aumenta =>

aumentaIC0 aumenta

VBE disminuye

Esto implica que los tres trminos de la ecuacin son positivos y laIC aumenta por triple motivo

PUNTO DE FUNCIONAMIENTO ESTABLE

Punto de funcionamientoestable

Tcnicas de estabilizacin(circuitos resistivos: autopolarizacin)

Tcnicas de compensacin(empleo de elementos sensibles a la T.,como por ejemplo diodos, transistores, termistores, etc.)

84POLARIZACIN POR COMPENSACIN

VCC

IB2Vi

R1RC

C IC1

IB1T2

T1TRT decompensacin

121

11 R

VIIRVVI CCBBBECCC = -> constante con la temperatura

Se utiliza en circuitos integrados -> se ahorra espacio debido a la noutilizacin de RE y de R2

T1 y T2 idnticos y

VBE1 = VBE2 =>

IC2 = IC1 = constante

Transistores con idntica VBE

VCC

IB

R1RC

ID

cteRV

RVVI CCBECC ==

11

Diodo y transistor delmismo material e idntico coeficientede temperatura

Compensacin de IC0 por diodo (transistores de Ge)

I IC

DB III =

( ) IIIII CDC ++= 01

0

1

CD II =>>

9Compensacin mediante NTC

VCC

IC

IB

+

_VCEVi

RNTC

RC

C

RE

R1 IB1

IB2

ANLISIS CUALITITIVO

Si T => IC

Si T => RNTC => IB2 => IB => IC

B

Compensacin mediante PTC

VCC

IC

IB

+

_VCEVi

R2

RC

C

RE

RPTC IB1

IB2

ANLISIS CUALITITIVO

Si T => IC

Si T => RPTC => IB1 => IB => IC

B