Transcript Transistores BJT

TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN
•El primer transistor el 23 de Dic. De 1947
•Desarrollado por Walter H. Brattain y Joseph Barden
•Es un dispositivo semiconductor formado por dos
capas de material tipo n (ó p) y una capa entre ellas de
material tipo p (ó n).
•Existen transistores npn ó pnp
•Dispositivos de 3 terminales (emisor, base y colector)
•La capa del emisor está fuertemente dopada
•La del colector ligeramente dopada
•Y la de la base muy poco dopada, además más
delgada.
E
p
n
p
B
•Tiene dos uniones: Emisor-Base y Colector-Base
•Tiene 3 modos de operación: Corte, Saturación y
Activo.
Modo
Unión E-B
Unión C-B
Corte
Inverso
Inverso
Activo
Directo
Inverso
Saturación
Directo
Directo
C
Transistores BJT en modo activo
E n
p
n
C
IC=IS(eVBE/VT)
IB=IC/
B
IE=IC+IB=IC/
•En este modo la corriente de colector es determinada por la
ecuación anterior.
•La corriente de base es una fracción de la corriente de
colector
•El valor de  es típico de 100 a 200, y en dispositivos
especiales hasta de 1000.
•La corriente del emisor es la suma de las corrientes
Considere un transistor npn con VBE=0.7 cuando Ic=1mA.
Encuentre VBE cuando la corriente del colector es 0.1mA y
10mA. (VT=25mV a temperatura ambiente)
Los transistores de cierto tipo se especifican para tener
valores de  en el intervalo de 50 a 100, encuentre el
intervalo de valores de .
Considere un transistor npn con VE=-0.7 , una =50 .
Encuentre las corrientes de emisor, base y colector, además
el voltaje de colector.
n
n
p
C
C
E
E
B
B
Símbolo
Transistor BJT npn
C
B
IE
+
VBE
IB
-
C
B
+
VBE
-
E
E
Modelos de primer orden en modo activo
p
p
n
C
C
E
E
B
B
Símbolo
Transistor BJT pnp
E
+
E
VBE
-
+
B
VEB
IB
B
C
Modelos de primer orden en modo activo
IE
C
Configuración de BASE común
La corriente de colector es
constante, por tanto el
colector se comporta como
una fuente de corriente
constante en la región activa.
Características de
salida del transistor en
configuración de base
común.
Configuración de EMISOR común
A diferencia de la configuración
anterior, el voltaje CE si tiene
influencia sobre la magnitud de
la corriente de colector.
Características de
salida del transistor en
configuración de
emisor común.
Configuración de COLECTOR común
Esta configuración se utiliza para propósitos de acoplamiento de
impedancias. Pues tiene alta impedancia de entrada y baja de salida, al
contrario de las otras dos configuraciones.
Para todos los propósitos prácticos las características de salida de esta
configuración son las mismas que se usan para EMISOR común.
Punto de Operación
1.
El análisis de circuitos a transistores, requiere de conocimiento de la
operación del mismo tanto en DC como en AC
2.
El teorema de la superposición puede ser aplicado al circuito
3.
Una vez definidos los niveles de DC se debe establecer el punto de
operación deseado.
4.
Cada diseño determinará la estabilidad del sistema
5.
El punto de operación es un punto fijo sobre las características del
transistor que definen una región para la amplificación de la señal
aplicada.
Circuito de polarización fija.
Variando RB
Recta de carga
Ic/Rc
Variando RC
Vcc
Ic/Rc
Vcc
Polarización fija, y con RE
Polarización por divisor de voltaje
VE=(1/10)Vcc
Ri=(+1)RE
R2(1/10)RE
Icq=(1/2)ICSat
Saturación: Máximos niveles de operación
VCE=0
RCE=0
ICSat=Vcc/Rc
ICSat=Vcc/(Rc+ RE)
Polarización por retroalimentación de voltaje
10V
4V
4.7k
=100
3.3k
10V
6V
4.7k
=100
3.3k
10V
4.7k
=100
3.3k
10V
2k
=100
1k
-10V
10V
5V
2k
=100
100k
Análisis en AC de transistores BJT
Modelos del transistor:
Ic= Ie
Modelo re
Ic= Ib
Ic= Ie
Configuración de base
común
Configuración de
emisor común
Modelo Híbrido Equivalente
Configuración de
emisor común
hie=re
hfe= 
hoe=1/r0’
Configuración de base
común
hib=re
hfb= -