Caracteristicas de los Transistores

Características delos Transistores

~

Publicadopor .ENERGV CCNCEPTS, INC. m:DSKOKIE,ILLlNOIS60077,U.S.A. ,

- ---

Objetivos 6) . CONTROL DE CORRIENTE DEL TRANSISTOR

Conectar varios circuitos y observar las características de control decorriente de un transistor.

G . TRANSISTORES EN CONDICION DE POLARIZACION

Aplicar polarización directa e inversa a un transistor, medir la tensión desalida y determinar los rangos de operación líneal.

@ . CONFIGURACIONES DEL AMPLIFICADORAplicar polarización directa e inversa a circuitos con emisor común ycolector común, identificar la ganancia de tensión y la relación de fase enestos circuitos.

@ . DISIPACION DE POTENCIA EN UN TRANSISTOR

Determinar la condición nominal de operación de un transistor.

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Introducción Los transistores son dispositivos de estado sólido, en cierto modo sonsimilares a los diodos. Pero un transistor es más complejo y tiene unmayor número de aplicaciones.

Como usted sabe, un transistor tiene tres componentes y está construídode material semiconductor. El método de fabricación es similar al usado

en la construcción de diodos tipo PN.

Existen dos tipos básicos de transistores, identificados como NPN yPNP. En éste capítulo, se estudiarán sus variadas aplicaciones.

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EXPERIMENTO 1 Control de corriente deltransistor

Objetivos del experimento Al completar este experimento, usted podrá:

A. Identificar las características de control de corriente de un transistor.

B. Conectar varios circuitos y observar el control de corriente.

Material requerido . Tablero de Experimentos ECI

. Fuente de Poder de Baja Tensión

. Multímetro

. Transistor NPN 2N3904 ó Equivalente

. Transistor PNP 2N3906 ó Equivalente

. Potenciómetro 500 k Ohms

--

. Resistencia 10k Ohms

. Resistencia 1 k Ohm

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Discusión Un transistor es un dispositivo que controla una corriente grandemediante su activación con una corriente pequeña. En este experimento,se seguirá trabajando con transistores.

--- La Figura 1 muestra la disposición de corrientes en un transistor enoperación normal. La corriente de emisor es lE' la de colector le y la debase lB' La corriente de la base es la que determina la cantidad decorriente que circula del emisor al colector.

lB IR

Figura 1Circulación de corriente de un transistor

CT-3

----

Experimento 1

Cuando no 'hay corriente de base l¡., la corriente que circula entre elemisor y el colector es mínima. Por lo tanto, la resistencia que aparece enel sector emisor-colector es muy alta. A medida que la corriente en lasección base-emisor aumenta, la corriente de la sección emisor-colectortambién aumenta. Esto equivale a que la resistencia correspondiente deltransistor es muy baja. En efecto, la corriente del sector base-emisorcontrola la corriente de colector.

Práctica A. O 1. Conecte el circuito de la Figura 2. Ajuste Rl, el potenciómetro de 500 kOhms, a cero Ohms. Mida la corriente de base mA. Ahora,ajuste Rl de manera de obtener una corriente de 120 J.1A.Mida la tensióna través de R3. Anote el valor medido en la Tabla 1. Calcule la corriente

de colector (le). Anote el valor en la Tabla 1.

Use la siguiente fórmula:

Ic=~3lK

R31K n

2N3904

Figura 2Circuito con transistor NPN

CT-4

Tabla 1Corriente de colector transistor NPN

---NOTA: Una vez tomada la lectura de corriente de base, seleccione elrango de tensión apropiado para medir la tensión ER3'

o 2. Ajuste los valores de corriente de base que se muestran en la Tabla 1.Mida los correspondientesvalores de tensión ER3y calcule la corrientedecolector. Anote los valores y complete la tabla.

O. 3. Usando la Tabla 1 indique la relación de proporcionalidad que existeentre corriente de base y la de colector.

o 4. Conecte el circuito de la Figura 3. Ajuste los valores de corriente de basesegún la Tabla 2.

--R31K n

+

Figura 3Circuito con transistor PNP

CT-S

Experimento 1

Tabla 2Corriente de colector transistor PNP

o 5. Usando las lecturas de la Tabla 2, explique la relación deproporcionalidadentre la corriente de base y colector

Preguntas 1. Explique la relación entre corrien te de base y colector

2. Explique las diferencias de operación con relación a la dirección de lacorriente del sector colector-emisor en transistores NPN y PNP

---

3. Dibuje los símbolos de los transistores NPN y PNP

4. Indique la función de proporcionalidad de la resistencia de un transistory la corriente de base.

5. Dibuje los símbolos de los transistores NPN y PNP, mostrando el caminode las corrientes y su sentido.

J

CT-6

EXPERIMENTO 2 Transistores en condición depolarización


A. Aplicar polarización directa e inversa según se requieran.

B. Medir las señales de entrada y salida.

c. Determinar el rango de operación proporcional en un circuito.


. Osciloscopio

. Generador de Onda Senoidal


. Multímetro

. Transistor PNP 2N3906 ó Equivalente

. Dos Resistencias de 1 k Ohm

. Resistencia de 2,7 k Ohms

. Resistencia de 10 k Ohms

Discusión Un transistor debe polarizarse correctamente para producir una corrientede control. La polarización de corriente directa es la que determina sunivel de operación en el circuito. Un transistor con polarización adecuadaposee una polarización directa en la unión emisor-base e inversa en launión colector-base.

~

La Figura 4 muestra los transistores NPN y PNP con polarizacióncorrecta. Observe las relaciones de dirección de corriente y susmagnitudes.

CT-7

Experimento 2

p N p N p

lEPOLARIZACIONDIRECTA DEL

EMISOR+ i

BASE lelE POLARIZACIO POLARIZACION

DIRECTA DEL INVERSA DELCOLECTOR COLECTOR

+ 18 - . +

BASE lePOLARIZACIONINVERSA DEL

COLECTOR+

Figura 4Transistores polarizados correctamente ~-

Para obtener polarización directa en un transistor NPN, el material P dela base debe tener una polaridad positiva con respecto al emisor tipo N.De igual manera, para tener una polarización inversa, la base debe sernegativa con respecto al colector tipo N. En un dispositivo PNP, lasituación es totalmente a la inversa. Para polarización directa, el materialtipo N debe ser negativo con respecto al emisor P. Para obtenerpolarización inversa, la base debe ser positiva con respecto al colector P.

El circuito de la Figura 5 muestra un transistor NPN con sus circuitos deentrada y salida. La entrada (emisor-base) está con polarización directa.La salida (colector-base) está en polarización inversa. Ver la Figura 5.

+

-- +

SALIDA+

COLECTORBASE

ENTRADA

-Figura 5Esquema de polarización simplificado de un transistor NPN-El circuito de la Figura 6, muestra un circuito transistorizado PNP.Compare sus diferenci,as con el de la Figura 5.

CT-8

SALIDA

COLECTOR

EMISOR

ENTRADA

+-

Por razones de simplificación, los circuitos anteriores se muestran condos baterías. Normalmente, en la práctica, la tensión emisor-base estomada del colector.

La Figura 7 muestra a un circuito transistorizado que requiere sólo unafuente de tensión. La acción de divisor de tensión de RL, R2 YR3 producela polarización del circuito colector-base.

-12 VCD

R210K

B SALIDA

Q12N3906

R32.7K

A ENTRADA

¿ .~"'q

\ - ~'\--

Figura 7Circuito con polarización de una fuente

~ ~~ - <...DM. \J rv .

~IJ ~

c. 1;) IS CT-9

"

BASE

+it

1-- -- --+

Experimento 2

El tipo de transistor usado y el diseño del circuito determina el rango detensión de corriente alterna (mínimo o máximo) que el circuito puedeentregar sin distorsión. Esto es lo que se denomina rango de la operaciónlineal.

Cuando un circuito entrega una señal de mayor amplitud se dice queexiste ganancia. Ganancia se expresa como la tensión de salida y latensión de entrada. Estas señales pueden tener variadas amplitudes y semantienen en fase.

Práctica A. O 1. Conecte el circuito de la Figura 7. Ajuste la fuente de poder de CC a 12volts. De esa manera, se fija la polarización para las uniones emisor-basey colector-base. Mida la tensión entre el punto C y tierra.

---

o 2. Mida la tensión a través de R1, anote el valor V.

o 3. Conecte el osciloscopio entre A y tierra. Ajuste su calibre vertical detiempo a 0,5 mseg., y el calibre vertical de tensión a la posición0,05 (50 mV).

o 4. Conecte el generador a la entrada del circuito y energízelo. Ajústelo hastaque el osciloscopio muestre una onda de 1 kHz. La onda senoidal de 1KHz ocupa dos divisiones sobre el eje horizontal de referencia.

o 5. Ajuste el generador hasta obtener 0,05 Vp-p. Ahora ajuste el selectorvolt/div. a un volt. Mueva la punta vertical de entrada al punto B. Observela forma de onda en el osciloscopio. Compare las formas de las señalesde entrada y salida

o 6. Lentamente aumente la salida del generador hasta que la onda senoidalde la pantalla del osciloscopio muestre distorsión. Anote el valor máximop-p sin distorsión VCA. Mueva el selector volts/div. a surango mínimo. Mueva la punta vertical a A. Anote la tensión p-p deentrada . Esta es la señal máxima de entrada que esaceptable en el circuito.

Calcule la ganancia.

o 7. Ganada es un factor indicativo del grado de efectividad de un circuitoamplificador. Cuando el circuito opera en su rango líneal produceganancia máxima. Usando los valores máximos de entrada y salida,calcule la ganancia del circuito de la Figura 7.

Ganancia La razón entre la tensión de salida y la tensión de entrada.

CT-IO

o 8. Mantenga la terminal del osciloscopio en A. Ajuste la señal de entradaa250 mV p-p. Conecte la terminal vertical de prueba del osciloscopio alpunto B. Observe si tanto la señal de entrada como la de salida muestrandistorsión. Mida la tensión de salida. Calcule la ganancia

. Compárela con el valor obtenido en el punto anterior

o 9. Conecte la terminal vertical a A. Ajuste el generador de señal hastaobtener una salida sin distorsión. Dibuje la onda obtenida en el espaciode la Figura 8. Aun cuando las ondas tienen amplitud distinta, ellas estánen fase.

,,-.

Figura 8Papel cuadriculado para gráfico

Al sustituir el transistor por uno NPN, invierta la polaridad de la fuentede CC.

CT-11

Experimento 2

Preguntas 1. Un transistor se puede describir como la combinación de

2. Compare los materiales N y P

3. Defina la situación de polaridad de una fuente de CC con relación atransistores NPN y PNP

4. Las señales de entrada y salida estan en

5. Describa la polarización de transistores NPN y PNP

CT-12

EXPERIMENTO 3 Configuraciones delamplificador


A. Usar polarización directa e inversa en circuitos de emisor común ycolector común.

B. Identificar la ganancia de tensión y relación de fase en circuitos de emisorcomún y colector común.



. Multímetro

. Generador de Ondas

--

. Osciloscopio

. Transistor NPN 2N3904,

:1< . Diodo 1N277ó Equivalente.x. . Resistencia 470 Ohms

)\ . Resistencia 100Ohms. Resistencia 560 Ohms

. Resistencia 1 kOhm

'<. Resistencia 5,6 kOhms. Resistencia 10 kOhms

. Resistencia 39 kOhms

. Dos Capacitores Electrolíticos 10 IlF

. Dos Capacitores Electrolíticos 50 IlF

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Discusión Un transistor correctamente polarizado conduce corriente a través de launión. En el experimento anterior se estudió el circuito de base comúnEn ese tipo de circuito, la base es común para ambas, la señal de entraday la de salida. Como usted recordará, la acción de control del circuito debase común cambia una pequeña señal de entrada de CA en una señalmayor de salida, las que a su vez estan en fase.

Base común Un circuito transistorizado en el cual la base es común para ambas,la señalde entrada y la sefial de salida. Este circuito no produce desfase entre las sefiales.

CT -13

~--

Experimento 3

Un transistor también se puede usar con emisor común o colectorcomún. En este experimento se analizan ambos circuitos.

En el circuito de emisor común de la Figura 9, se aplica una señal deentrada a Rl (base-emisor) y la señal de salida se genera a través de R2(colector-base). Este circuito se denomina habitualmente entrada a labase o emisor a tierra y se usa c1¡1andoel colector de un estado alimentala base de entrada del siguiente.

o ~

SALIDAENTRADA

o ¡ o--

Figura 9Circuito con emisor común

En el circuito con colector común de la Figura 10, se aplica la señal deentrada a Rl (base-colector) y la salida se genera en R2 (emisor-colector). El colector está a un nivel cero de CA, lo cual lo hace comúna las señales de entrada y salida.

o~C1--

ENTRADA +SALIDA

o :¡: --Figura 10Circuito de colector común

Emisor com ún Un circuito con transistor en que el emisor es común (conexión a tierra)a las seflales de entrada y salida.Colector com ún El colector es común a ambas seflales. El capacitor está normalmenteconectado a tierra. Este circuito no produce desfasamiento.

CT-14

Este circuito transistorizado a menudo se denomina seguidor del emisor.Lo anterior se debe a que la señal de salida del emisor tiene (sigue) lamisma polaridad de la señal de entrada a la base. Lo anterior se verificaráa través del presente experimento.

A menudo los circuitos de colector común son usados como dispositivospara acoplar resistencias o im~edancias. Este dispositivo acopla una altaresistencia con una carga de baja resistencia.

A manera de simplificación, en los circuitos 9 y 10 se usan dos baterías.En el experimento se usa un fuente de CC para ajustar los niveles depolarización. En ambos circuitos usados en este experimento, la uniónemisor-base tiene polarización directa y la unión colector-base tienepolarización inversa.

~./

Práctica A. O 1. Conecte el circuito de la Figura 11. Ajuste la Fuente de poder a 9 VCC.Conel multímetro,verífique el puntode operación. Si es necesario ajustela tensión.

+9V

A~1ENTRADA 10 P. F

RL

1K+1 t---oB

SALIDA

--Figura11Circuito experimental del emisor-común

O 2. Conecte la terminal vertical del osciloscopio al punto A y la terminalcomún a tierra. Ajuste la entrada horizontal a 0,5 mseg.

O 3. Conecte el generador de frecuencia a la entrada y ajústelo hasta obtenerun barrido de 1 kHz en la pantalla del osciloscopio.

O 4. El nivel de polarización determina el rango de operación líneal delcircuito. Lo que se desea es polarizar de manera de obtener la mayor señalde salida sin distorsión.

CT-15

Experimento 3

o 5. Conecte la terminal vertical a B. Ajuste el generador hasta obtener unasalida máxima sin distorsión V p-p.Ahora conéctela al punto A. Anote la tensión de entrada Vp-p. De esta manera, se estableció el límite superior del rango deoperación línea!.

o 6. Calcule la ganacia.

o 7. En base a los valores obtenidos, ¿considera usted que la ganancia esbuena?

o 8. El circuito de la Figura 12 permite verificar la diferencia de fase entre laseñal de entrada y la de salida. Al aplicar una señal alterna de entrada, seproduce una onda rectificada a la salida a través del resistor de 5,6kOhms. A continuación se aplica esta señal a la entrada de la Figura 11y usando el osciloscopio se observa la señal de salida en el colector.

Conecte la salida del circuito 12 a la entrada del circuito 11.

SALIDA

VE AAVV

FORMA DE ONDA

Va

Figura 12Circuito limitador (clipper) y formas de onda

o 9. Ajuste el generador a 2 V p-p Y100Hz. Ajuste la entrada horizontal delosciloscopio a 2,5 Jlseg y el nivel vertical a 50 mV/div. Conecte laterminal vertical a A. Ajuste los controles vertical y horizontal hastaobtener un barrido uniforme. Dibuje la señal de entrada en el espacio acontinuación.

CT-16

CIRCUITO CLlPPER R2 - +

470 CR11N277

R1 R31005.6K

Figura 13Gráfico de la señal de entrada

o 10. Conecte la terminal vertical del osciloscopio al punto B. Dibuje la ondade salida en la Figura 13. La entrada negativa se ha cambiado a salidapositiva. ¿Cuál es la diferencia de fase entre la entrada y la salida?

Ahora, si usted desea puede usar un transistor PNP en el circuito de laFigura 11. Los resultados serán similares. Para obtener una polarizacióncorrecta deberá, intercambiar las terminales de la fuente de CC.

o 11. Conecte el circuito de la Figura 14.

~C1

10ILFENTRADA +IE

C350 ILF

:t:.. C2

T50P.F--08

SALIDA

--Figura 14Circuito con colector común

CT-17

.

Experimento 3

Tanto el circuito de colector común como el de emisor común tienen sus

propias características. Esta parte del experimento también establecerála línea de rango de operación líneal, la ganancia y la relación de faseentre la onda de entrada y la de salida de la Figura 14.

o 12. Conecte el generador a la entrada y ajústelo a 1 kHz. Conecte elosciloscopio al puntoB. Obtengauna señalmáxima sindistorsióny anotesu valor mV p-p. Cambieel osciloscopio al punto A y anoteel voltaje de entrada mV p-p. La línea de operación seencuentra debajo de esta tensión de entrada máxima de CA.

o 13. Calcule la ganancia

o 14. Usando el mismo procedimiento anterior, determine la relación entre laseñal de entrada y la salida

Figura 15Gráfico de ondas de entrada y salida

'--

o 15. Si lo desea, repita el procedimiento con el circuito de la Figura 14 usandoun transistor PNP.

CT-18

.

Preguntas 1. La polarización de una unión emisor-base debe ser

2. En un circuito con colector común, la señal de entrada se aplica entre lasregiones y --. del.transistor.

3. Brevemente explique el proceso para establecer el rango de operaciónlíneal de un transistor

~~

4. ¿Usa un circuito de emisor común la misma polarización en circuitosNPN y PNP'1

5. ¿En un circuito de emisor común cuál es la diferencia de fase entre laseñal de entrada y la señal de salida '1

.1\ I

,--

~

CT-19

--

EXPERIMENTO 4 Disipación de potencia en untransistor


A. Identificar la potencia nominal de un transistor.

B. Operar un transistor dentro de sus márgenes normales de operación.



. Multímetro

. Transistor NPN 2N3904 ó Equivalente


--



Discusión Los transistores pueden operar bajo diferentes condiciones de trabajo.Diferentes combinaciones de tensiones de polarización y corrientescrean diferentes condiciones de operación para un mismo transistor. Entodo caso, las condiciones de operación que se seleccionen deben estardentro de los márgenes de trabajo normal del dispositivo.

La operación de un transistor genera cierta disipación de calor. Lapotencia máxima de disipación aceptable es la potencia de trabajonominal o normal del mismo. Para que un transistor opere dentro de esosmárgenes, lleben observarse los límites permisibles de tensión y corrientedados en las especificaciones.

Asumamos que la potencia normal de tra bajo de un transistor 2N3904es 150 miliwatts. Esto significa que éste puede operar sin sufrir daño sila potencia máxima disipada en él no excede 150 miliwatts. La potenciadel transistor se calcula como el producto de la tensión colector-emisory la corriente de colector

P=VcExIc

Potencia normal de trabajo Potencia máxima de disipación de un transistor que nocausa dafio al mismo.

CT-21

Experimento 4

Práctica A. O 1. La Tabla3 muestravariosvaloresde Vca' Usando la expresión algebraica,calcule las corrientes de colector correspondientes. Asuma una potenciamáxima constante de 150 mW. Anote los valores en la Tabla 3.

le - P (in watts)- VCE

Tabla 3

VCEy Ic en disipación de calor o potencia

----

o 2. En el espacio provisto en la Figura 16, grafique la curva de potenciamáxima constante, según los datos de la Tabla 3.

5 10 15VCE(VOLTS)

o20 25

Figura 16Gráfico de disipación de potencia

CT-22

30

25

20

Ic (rnA) 15

10

5

o 3. La Figura 17 muestra un circuito de emisor común. Conecte el circuitoy ajuste Rl, moviendoel cursor en la dirección del emisor en el circuito.El potenciómetro se usa para ajustar la tensión de polarización.

R3

)1K

R1500K

Figura 17Circuito para determinar disipación máxima

o 4. Mida la corriente de colector mA. Lentamente ajuste

RI' hasta obtener una corriente le igual a 5 mA. Mida VCEvolts. Calcule la potencia de disipación en esas condiciones.Anote el valor en Tablas 4.

Tabla 4

Datos para disipación de potencia máxima

P

(111W)

o 5. Ajuste Rl por pasos hasta que le tenga un valor de 25mA. Mida VCE

. Calcule la potencia de disipación en cada caso y anote losvalores en la Tabla 4.

o 6. Grafique los resultados en el espacio de la Figura 16.

CT-23

-- ----

Experimento 4

Preguntas 1. Enuncie los factores que determinan la operación normal de un transistor

2. Cómo se denomina la potencia máxima de trabajo?

3. ¿Qué pasa si se excede la potencia máxima de trabajo?

4. La potencia máxima disipada por el transistor usado en el experimentofue de mW.

5. Escriba la fórmula de disipación de calor en un transistor ..---

Aprendizaje Usando el listado siguiente, verifique sus aptitudes alcanzadas en estecapítulo.

Usted deberá ser capaz de:

o 1. Identificar las corrientes que circulan en un transistor.

o 2. Enunciar los factores que determinan la corriente a través de un transistor.

o 3. Operar circuitos transistorizados.

o 4. Proveer polarización correcta a las uniones NPN y PNP.

o 5. Determinar las tensiones de entrada y salida en los circuitos.

o 6. Determinar el rango líneal de operación de los circuitos.

o 7. Proveer polarización directa e inversa en circuitos de emisor común ycolector común.

o 8. Determinar la ganancia y la relación de fase en circuitos de emisor comúny colector común.

o 9. Determinar las condiciones de operación dentro de los márgenes deseguridad en transistores.

CT-24

---

Cuestionario 1. La corriente de base, Iu, se deÍme como la corriente que circula de

A. colector a base.B. colector a emisor.C. emisor a colector.D. emisor a base.

2. La corriente de base a emisor controla la

A. corriente de emisor.B. corriente de base.C. corriente de transistor.D. corriente de colector.

3. Para que se establezca corriente de control

A. El transistor debe estar debidamente polarizado.B. La corriente de emisor debe exceder la corriente de operación.C. La corriente de polarización debe estar debidamente controlada.D. La polarización directa debe estar debidamente controlada.

4. En transistores NPN con polarización directa, la capa P debe estar encondición

A. invertidaB. directaC. polaridad negativaD. polaridad positiva

5. En condiciones normales de operación la corriente emisora se obtiene de

A. el voltaje de polarización.B. la fuente colectora.C. A y B arriba.D. la fuente emisora

6. Cuando un circuito aumenta la señal alterna de entrada, se establece

A. ganancia.B. polarización.C. el circuito.D. una falla.

CT-25

Experimento 4

7. En un circuito de base común

A. La base es común a las señales de entrada y salida.B. La señal de salida es común con las corrientes de emisor y

colector.C. La base es común a un~ segunda etapa.D. nada de lo anterior.

8. El circuito de colector común se usa normalmente como un

A. transistor.B. dispositivo de acoplamiento.C. dispositivo aparejador de impedancia.D. todo lo anterior.

9. La energía que recibe el transistor se transfiere como

A. disipación de calor.B. energía eléctrica.C. razón de energía.D. corriente eléctrica.

10. La potencia en un transistor se determina mediante la siguiente formula:

A. P = Ve x ICE

B. P =VCE x ICB

C. P =Ve X leD. P =VCE x le

CT-26

"" ..,~' :",i,~"'::',"~"§+',~'~""lb:}:i,d.':\i""~~,%:",,,f' '~e,<.,:'::':~'<~\-~!1:~,'t",,,.!"~:-<,~'~~: :9' -;,'t-:;:1'~~~f,i1i~~;;'~.:~~:", "'\'J~};::'~t.:4A\:~'

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EXPERIMENTO 3 Curvas características detransistores


A. Identificar las curvas características de los transistores.

B. Construir una familia de curvas características de un amplificador conemisor común.

Material requerido . Tablero de Experimentos ECI. Multímetro

. Fuente de Poder 0-25 VCC

. Transistor 2N3904 ó Equivalente



. Resistencia 100 k Ohms

, ",,'"","'., '

Discusión La Figura 5 muestra una familia de curvas característicascorrespondientes a un amplificador de base común. Cada curvarepresenta condiciones con distinta polarización de emisor. En cadacaso, se muestran las correspondientes corrientes de polarización. El ejevertical representa la corriente de colector y el horizontal la tensióncolector- base.

A-U

Experimento 3

6 le = 6 mA

4 le= 4

Ic mA

2 le = 2

o2 4 6 8

le = O--..10V

VCB --Figura 5Curvas características para un amplificador de base común

Las curvas características fijan los parámetros de diseño de un circuitoamplificador. La familia de curvas de la Figura 5 representan los cambiosde tensión y corriente en el sector colector del circuito. Las curvastambién muestran las relaciones tensión- corriente para el sector delemisor en el circuito.

La Figura 6 muestra una familia de curvas características. Cada curvarepresenta una condición distinta de corriente de emisor.

le = 8 mA

le = 6 mA

le = 4 mA

lE = 2 mA

2 4 6 8

Vcs

10 12 14 16

Figura 6Curvas características del transistor 2N3904 ó equivalente

A-12

10

8I f

Ic 6- A

mA4

2

O

El eje horizontal representa la tensión de colector VCB. El eje verticalrepresenta la corriente de colector le. En la figura se muestra el punto quecorresponde a la coordenada con una tensión de colector igual a 4 voltsy una corriente de colector de 6 mA. Usando estas curvas usted puedediseñar o modificar el circuito que utiliza el transistor.

Práctica A. O 1. Conecte el circuito de la Figura 7.

o 2. Ajuste el potenciómetro de la base (R2) a su valor máximo. Energize elcircuito y ajuste el potenciómetro del colector R3 hasta obtener unatensión Vce de 10 voltios.

o 3. Ajuste R2 hasta que la corriente de colector sea 4 mA. Mida la corrientedel colector y anote su valor en la Tabla 1, correspondiente a VCE = 10Volts. Apague la fuente. Desconecte R2. Con un óhmetro mida RB, éstadebe corresponder a la resistencia del conjunto R 1, R2. Anote el valor deRB en la Tabla 1.

ln.- o.'i)J '::.J ~Q.Q.

R,100K

R2600K

- --Figura7Circuito transistorizado

Tabla 1Datos de curva característica

A-13

Experimento 3

A-14

o 4. Reduzca el valor de tensión VCE al próximo valor mostrado en la Tabla1. Mida la corriente de colector y anote su valor en la tabla.

o 5. Repita el paso 4 para cada valor de VCE.

o 6. Ajuste la corriente de colector a 6 mA. Si es necesario, reajuste la tensiónVCE a 10voltios. Midala corrientede colectory anote su valoren la Tabla1. Desenergize el sistema y desconecte R2. Mida la resistencia ~ y anotesu valor.

o 7. Reduzca el valor de VCEal próximo valor en la tabla, mida la corrientede colector y anote su valor.

o 8. Repita el paso 7 para cada valor de VCE'

o 9. Ajuste el valor de corriente de colector a 8 mA. Ajuste VCEa 10 V. Repitalos pasos anteriores.

o 10. ReduzcaVCE al próximo valor en la Tabla 1, mida y registre la corrientede colector.

o 11. Repita el paso anterior para cada valor de VCE' Desenergize el circuito.

o 12. Usando la Ley de Ohm, calcule los valores de lB' anotando los valores enla Tabla 1.

o 13. Dibuje la familia de curvas obtenidas en el espacio dado a continuación.

Figura 8Curvas características

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2 4 6

VCE

8 10 12

10

8Ic

mA 6

4

2

O

1/

Preguntas 1. Una familia de curvas muestra la relación entre los siguientes parámetros

2. Cada curva representa

3. La ordenada representa

4. El eje horizontal representa

5. La familia de curvas sirve para

A-15

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Caracteristicas de los Transistores

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