Problemas con transistores, Apuntes de Ingeniería electrónica

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Transistor bipolar - Problemas

4.- Analizar el circuito de la figura.

5.- En el circuito de la figura, el BJT está conectado de forma que IB = 0. Calcular IC y VBE utilizando el modelo de Ebers-Mollen.

DATUAK: |JES| = 2 pA/cm^2 ; αF = 0.98; |JCS| = 7 pA/cm^2 ; αR = 0.28.

kT/q = 0.025 V; Áreas: AE = AC = 10-4^ cm^2.

6.- Se conocen los siguientes datos tecnológicos de un transistor de silicio:

Emisor: NE = 10^18 cm-3; LnE = 0.3 μm; wE = 3 μm; DnE = 5 cm^2 /s.

Base: NB = 10^15 cm-3; LpB = 50 μm; wB = 2 μm; DpB = 7 cm^2 /s.

Colector: NE = 10^16 cm-3; LnC = 20 μm; wC = 200 μm; DnC = 6 cm^2 /s.

ni = 1.5·10^10 ; VT = 25 mV.

Suponiendo que el transistor se encuentra en el modo activo, calcular:

a) Componentes internas de corriente asociadas a los flujos de portadores. b) Eficiencia de inyección (γ) c) Factor de transporte αT d) α, β y IC0. e) Corrientes totales de emisor, base y colector (IE, IB, IC)

Problemas de transistores BJT en estática

7.- En el circuito de la figura, calcular las corrientes de ambos transistores:

DATOS: β = 100; VBE1 = 0.7 V; VBE2 = -0.7 V.

8.- Sabiendo que el transistor de germanio del siguiente circuito tiene como parámetros :

β = 100; |IC0| = 5 μA; |IE0| = 2 μA.

Calcular:

a) αR

b) La corriente mínima de base necesaria para que por el colector pase la máxima corriente posible (aproximadamente).

c) La tensión de entrada vI para que obtener IC = 10.5 mA.

d) La tensión VCE, sat necesaria para obtener IB = 300 μA.

Problemas de transistores BJT en estática

11.- Calcular el punto de trabajo sabiendo que VBE = 0.7 V; β = 100 e |IC0| = 20 nA.

12.- Siendo VBE = 0.7 V y β = 100, calcular Q.

13.- Calcular la resistencia RB necesaria para que IC = 2.5 mA b (β = 50).

14.- Calcular el punto Q (β = 100; IC0 ~ 0).

Transistor bipolar - Problemas

Transistor bipolar - Problemas

c) Deducir la expresión de la ganancia de tensión AV = vo / vi , en función de RC, y el valor de la componente de señal de la tensión entre el colector y emisor en función de la señal de entrada. (Se puede suponer que RC >> RE ). d) Calcular, también en función de RC, los valores máximos de la amplitud de la señal de entrada, vi, para los que se alcanza la situación de CORTE y SATURACIÓN respectivamente. e) Calcular el valor de RC y la amplitud de la señal de entrada para los que el BJT entra en CORTE y SATURACIÓN simultáneamente. f) Si RC = 2,5 kΩ y vi = 100 mVP, representar gráficamente la tensión en los puntos (1) y (2).

DATOS: C 1 = C 2 = ∞; β = 100.

3.- En el circuito de la figura, se sabe que la IC = 8 mA. Determinar: a) Valor de pico de vs que dé una señal de salida de 2VP. b) Valor de pico de la señal de salida con un valor de pico de la señal de entrada de 2 mV. c) Repetir el apartado (b) para vs = 265 mVP. d) Analizar los resultados.

Problemas de transistores BJT en dinámica

4.- Se desea analizar el circuito de la figura para determinar la ganancia de tensión y la forma de onda de la señal en el colector si vi = 10 mVP. Estudiar los valores máximos de vc(t). Analizar el máximo valor permitido de vi para que el circuito amplifique sin distorsión. β = 100 VEB = 0.7 V

5.- El transistor del circuito de la figura, tiene las características de las figuras 1, 2 y 3. Dibujar, dentro del margen 0 ≤ vi ≤ 3,6 V: a) IB = IB (vi) b) IC = IC (vi) c) V 0 = V 0 (vi)

Fig.1 Fig.2 Fig.

Problemas de transistores BJT en dinámica

7.- Calcular los valores de RB1y RB2 para obtener una excursión simétrica máxima en la coriente de colector. DATOS: β = 100, ICO ≅ 0, C = CE = ∝

8.- Se desea polarizar un transistor lo mejor posible respecto a los cambios de β producidos por variaciones de temperatura. Para ello se ha optado por las configuraciones representadas en las figuras. Si se supone que el transistor tiene una β que puede variar entre 100 y 300, determinar cual de las dos polarizaciones es mejor. DATOS: VBE = 0.7 V.

Transistor bipolar - Problemas

9.- El BJT del circuito tiene los siguientes parámetros: hie = 1,1 kΩ, hre = 2,5⋅ 10 -9, hfe = 50, hoe = 1/40 (kΩ)-1. Calcular: Ri, AI, AV, AVS, Ro.

10.- DARLINGTON. Para el circuito de la figura, calcular: Ri, AV y AI. DATOS del BJT: h 11 = hi = 1K1; h 12 = hr = 1; h 21 = hf = -51; h 22 = h 0 = 1/40 (kΩ)-1.

Transistor bipolar - Problemas

12.- Un TRT con β = 50 y VBE = 0,8 V se emplea en un circuito de autopolarización con VCC = 20 V. El punto de trabajo es IC = 2 mA y VCE = 14 V. Se sustituye el transistor por otro con β = 200 y VBE = 0,6 V (ICO no varía apreciablemente). Se desea que debido a la variación de β, IC no aumente en más de 0,1 mA y lo mismo suceda respecto a la variación de VBE. En otras palabras, el nuevo valor de IC con el cambio del transistor no deberá sobrepasar de 2,2 mA. Calcular los valores de las cuatro resistencias RE, RC, R 1 y R 2.

13.- En el circuito de la figura, calcular ΔV, ΔVS, ΔI y Ri DATOS: hie = 1K1, hr = 2.5E-4, hfe = 50, 1/h 0 = 40 kΩ.

Problemas de transistores BJT en dinámica

14.- En el circuito amplificador de la figura:

a) Calcular y dibujar las rectas de carga estática y dinámica, definiendo claramente el punto de trabajo. b) Dibujar el circuito equivalente de pequeña señal completo. c) Con el circuito equivalente simplificado, calcular AV, AI, Ri y Ro. d) Máximo valor de vs para que no haya distorsión a la salida. DATOS: hoe = hre = 0; hie = 2 KΩ; hfe = 100; C = ∞.