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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTN

FACULTAD DE INGENIERAS DE PRODUCCIN Y SERVICIOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRNICA

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Jefe de Prcticas:

Laboratorio de Electrnica Anloga 1 Ing. Juan Carlos Cuadros

Tema: ANLISIS DE LA POLARIZACIN DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES

Cdigo: 0403231

Semestre: VI

Grupo: A, B y C

Lab. N 01 FECHA: 05/JUL/2010

I INFORME PREVIO

I.1. Describa al transistor bipolar como semiconductor y describa su principio de funcionamiento.

I.2. Describa las principales variables elctricas del transistor bipolar y las principales relaciones entre estas.

I.3. Qu es polarizacin?

I.4. Qu es el punto de operacin (punto Q) en CD?

I.5. Defina y explique: La Recta de Carga Esttica.

I.6. Realice la simulacin (empleando Multisim 7, 8 o 10) del punto V.1.1 del procedimiento y obtenga el simulado

para los transistores 2N3904 y 2N4401; luego con estos resultados realice la simulacin de los circuitos de la Figuras

3, 4 y 5 para con los transistores 2N3904 y 2N4401 y consigne en una tabla de valores simulados, los resultados

solicitados en las Tablas 2, 4 y 6.

II OBJETIVOS

II.1. Ensayar diversas topologas de polarizacin de transistores.

II.2. Comparar los resultados prcticos respecto de los tericos calculados.

II.3. Medir el de punto de reposo (punto Q) de diferentes topologas de polarizacin.es.

III MARCO TEORICO

III.1. Circuito de Polarizacin Estabilizada de Emisor.

La red de polarizacin de CD de la figura 1 contiene un resistor en el emisor para mejorar el nivel de estabilidad

sobre el de otras configuraciones de polarizacin, por ejemplo, la configuracin de polarizacin fija. La adicin de la

resistencia de emisor a la polarizacin de CD del BJT proporciona una mejor estabilidad; esto es, las corrientes y

voltajes de polarizacin de CD se mantienen ms cerca de los puntos donde fueron fijados por el circuito aun

cuando cambien las condiciones externas como el voltaje de alimentacin, la temperatura e incluso el beta del

transistor.

Figura 1 Circuito de polarizacin BJT con resistor de emisor.

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Tema: ANLISIS DE LA POLARIZACIN DE LOS TRANSISTORES BIPOLARES LAB N 1 EA1

JP: Ing Juan Carlos Cuadros

III.2. Circuito de Polarizacin de CD con Retroalimentacin de Voltaje de Colector

Hay un nmero de configuraciones de polarizacin BJT que no coinciden con moldes bsicos como por ejemplo el

circuito de polarizacin estabilizada de emisor. Una de ellas es la red de polarizacin de CD con realimentacin de

colector (figura 2). De hecho, existen variaciones de diseo que requeriran mucho anlisis. Aqu, sin embargo, el

propsito primordial es enfatizar aquellas caractersticas del dispositivo que permitan un anlisis de CD de la

configuracin y que establezcan un procedimiento general para encontrar la solucin deseada. Para cada

configuracin discutida el primer paso ha sido la derivacin de una expresin para la corriente de base. Una vez que

se conoce la corriente de base, la comente de colector y los niveles de voltaje del circuito de salida se pueden

determinar ya directamente. Esto no implica que todas las soluciones tomarn este rumbo, pero s sugiere una

posible ruta por seguir si llega a encontrarse una nueva configuracin.

Figura 2 Circuito de polarizacin BJT con retroalimentacin de voltaje de colector

IV MATERIAL Y EQUIPO

IV.1. Multmetro

IV.2. Protoboard

IV.3. Transistor 2N3904 (1) o equivalente.

IV.4. Transistor 2N4401 (1) o equivalente.

IV.5. Resistencias de: 2.2 KOhm (2), 3 KOhm (1), 390 KOhm (1), 1 MOhm (1)

IV.6. Fuente de tensin continua 0-20V




V PROCEDIMIENTO

V.1. Determinando

V.1.1. Construya el circuito de la Figura 3 usando el transistor 2N3904. Anote los valores medidos de las resistencias.

Figura 3

V.1.2. Mida los voltajes VB y VRC

V.1.3. Usando los resultados anteriores y con los valores medidos de las resistencias, calcular los valores de la

corriente de base IB y la corriente de colector IC empleando las siguientes ecuaciones:

(calculado con los valores medidos) B

BCCB

R

VVI

(calculado con los valores medidos) C

RCC

R

VI

Anote los resultados en la Tabla 2

V.1.4. Usando los resultados del paso anterior, calcular el valor de y consignar este clculo en la Tabla 2. Este valor

de para el transistor 2N3904 ser el empleado en el resto de la experiencia.

(calculado con los valores medidos) BI

Ic

RB(medido)=

RC(medido)=

RE(medido)=

VB(medido)=

VRC(medido)=




V.2. Polarizacin por Emisor (Polarizacin con Realimentacin de Emisor)

V.2.1. Empleando el determinado en el procedimiento anterior, calcular tericamente los valores de IB e IC para el

circuito de la Figura 3, usando los valores medidos de las resistencias. Anotar los clculos en la Tabla 1. Dibujar

la recta de carga para el circuito de la Figura 3.

Haga aqu su anlisis terico. Dibuje aqu la recta de carga.

V.2.2. Mida los voltajes VB, VC, VE, VBE y anote los resultados en la Tabla 2

Valores Calculados (Anlisis Terico)

Transistor VB (volts) VC (volts) VE (volts) VBE (volts) VCE (volts) IB (uA) IC (mA)

2N3904 2N4401

Tabla 1

Valores Medidos Calculados con los valores medidos

Transistor VB (volts) VC (volts) VE (volts) VBE (volts) VCE (volts) IB (uA) IC (mA) 2N3904 2N4401

Tabla 2

V.2.3. Compare los valores calculados tericamente con los valores calculados empleando los valores medidos (paso

V.1.3.) y tambin con los valores medidos (Tabla 2). Discuta cualquier resultado que difiera alrededor del 10%.

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V.2.4. Reemplace el transistor 2N3904 del circuito de la Figura 3 por el transistor 2N4401 y mida los voltajes

resultantes para VB y VRC. Luego calcule las corrientes IB e IC empleando los valores de las resistencias medidos

en el paso V.1.1. y las ecuaciones del paso V.1.3. Finalmente calcule el valor de para este transistor. Este

ser el valor de del transistor 2N4401 usado en el resto de la experiencia. Anotar todos los valores en la

Tabla 2.

V.2.5. Empleando el determinado en el paso anterior, realice un anlisis terico del circuito de la Figura 3 y anote

todos los valores solicitados en la Tabla 1. Dibuje la recta de carga para el circuito de la Figura 3 con el

transistor 2N4401.


V.2.6. Energice el circuito de la Figura 3 y mida todos los valores solicitados en la Tabla 2.

V.2.7. Con los valores calculados, los valores calculados en base a los valores medidos de las resistencias y los valores

medidos, realice una comparacin de todos ellos. Discuta cualquier resultado que tenga una diferencia mayor

al 10%.

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VB(medido)=

VRC(medido)=




V.3. Polarizacin por Realimentacin de Colector y RE = 0 (Polarizacin con Realimentacin de Colector)

V.3.1. Implemente el circuito de la Figura 4, empleando el transistor 2N3904. Anote los valores medidos para las resistencias.

Figura 4

V.3.2. Usando el determinado en el paso V.1.4. calcular tericamente los valores de IB, IC, VB, VC y VCE. Anotar estos

valores en la Tabla 3. Dibuje la recta de carga del circuito de la Figura 4.


V.3.3. Energizar el circuito de la Figura 4 y medir: VB, VC y VCE y anotar estos valores en la Tabla 4. Calcular las

corrientes IB e IC usando los valores de resistencias medidos en el paso V.3.1. y la ecuacin CRCC RVI / .

Insertar estos valores en la Tabla 4.

Compare los valores calculados tericamente, con los valores calculados en base a las resistencias medidas y

tambin con los valores medidos experimentalmente para el transistor 2N3904. Discuta cualquier diferencia

mayor al 5%.

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RB(medido)=

RC(medido)=




V.3.4. En el circuito de la Figura 4, reemplace el transistor 2N3904 con el transistor 2N4401. Con el determinado

para este transistor, calcule los valores para IB, IC, VB, VC y VCE. Anote estos valores en la Tabla 3 y dibuje la

recta de carga para el circuito de la Figura 4 con el transistor 2N4401.



Transistor VB (volts) VC (volts) VCE (volts) IB (uA) IC (mA)

2N3904 2N4401

Tabla 3


Transistor VB (volts) VC (volts) VCE (volts) IB (uA) IC (mA)

2N3904 2N4401

Tabla 4

V.3.5. Energizar el circuito de la Figura 4 con el transistor 2N4401 y medir: VB, VC y VCE. Anotar todas las medidas en

la Tabla 4. Calcular las corrientes IB e IC usando los valores de resistencias medidos en el paso V.3.1. y la

ecuacin CRCC RVI / . Insertar estos valores en la Tabla 4.


tambin con los valores medidos experimentalmente para el transistor 2N4401.

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V.4. Polarizacin por Realimentacin de Colector y RE (Polarizacin con Realimentacin de Colector y Emisor)

V.4.1. Implemente el circuito de la Figura 5, usando el transistor 2N3904. Anote los valores experimentales medidos para las resistencias.

Figura 5

V.4.2. Usando el determinado en el paso V.1.4. calcular tericamente los valores de IB, IC, IE, VB, VC y VCE. Anotar

estos valores en la Tabla 5. Dibuje la recta de carga para el circuito de la Figura 5.



Transistor VB (volts) VC (volts) VE (volts) VCE (volts) IB (uA) IC (mA) IE (mA)

2N3904 2N4401

Tabla 5

RB(medido)=

RC(medido)=

RE(medido)=




V.4.3. Energizar el circuito de la Figura 5 y medir: VB, VC, VE y VCE y anotar estos valores en la Tabla 6. Adicionalmente,

calcular las corrientes IB, IC e IE usando los valores de resistencias medidos en el paso V.4.1.Insertar estos

valores en la Tabla 6.


Transistor VB (volts) VC (volts) VE (volts) VCE (volts) IB (uA) IC (mA) IE (mA)

2N3904 2N4401

Tabla 6



mayor al 5%.

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V.4.4. En el circuito de la Figura 5, reemplace el transistor 2N3904 con el transistor 2N4401. Con el determinado

para este transistor, calcule los valores para IB, IC, IE, VB, VC y VCE. Anote estos valores en la Tabla 5 y dibuje la

recta de carga para el circuito de la Figura 5 con el transistor 2N4401





V.4.5. Energizar el circuito de la Figura 5 con el transistor 2N4401 y medir: VB, VC, VE y VCE y anotar estos valores en la

Tabla 6. Adicionalmente, calcular las corrientes IB, IC e IE usando los valores de resistencias medidos en el paso

V.4.1.Insertar estos valores en la Tabla 6.



mayor al 5%.

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VI CUESTIONARIO FINAL

VI.1. Cules son los lmites superior e inferior en una recta de carga en CD en funcin de VCE e IC?

VI.2. Cul es el efecto de en los clculos de la corriente de saturacin para cada configuracin?

VI.3. Justificar por qu un cambio de provoca un desplazamiento del punto de trabajo.

VI.4. Por qu las condiciones de corte y saturacin determinan la recta de carga para un circuito concreto?

VI.5. Son inestables las polarizaciones analizadas?

VI.6. Explique como un incremento de CD reduce la corriente en la base en un circuito con realimentacin de colector.

VI.7. Exponer en forma resumida el comportamiento de los circuitos ante un posible incremento de .

VII CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

VII.1. Emita al menos cinco conclusiones en torno al trabajo de polarizacin de transistores BJT.

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