Electrónica Industrial
Transistores de unión bipolar
Capitulo 3
INGENIERIA MECANICA EPN
Construcción de los
transistores:
pnp
Hay dos tipos de transistors:
pnp y npn
Los terminales están etiquetados
como:
npn
E - Emisor
B - Base
C - Colector
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Operación del transistor
Con fuentes externas VEE y VCC, conectadas como se indica:
La juntura base – emisor
esta polarizada directamente
La juntura base-collector
esta polarizada inversamente
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Corrientes en un transistor
La corriente del emisor es la suma
de las corrientes de colector y base:
I
E
I I
C B
La corriente del colector está
compuesta por dos corrientes:
I I
I
C C (majority) CO (minority)
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Configuración en base común
La base es común tanto para la unión de entrada (base emisorbase) como para la salida (colector-base) del transistor.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Amplificador en base común
Características de entrada
Esta curva muestra la
relación entre la corriente
de entrada (IE) y la tensión
de entrada (VBE) para tres
niveles de tensión de
salida (VCB).
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Amplificador en base común
Características de salida
Este gráfico muestra
la corriente de salida
(IC) para una tensión
de salida (VCB) para
varios niveles de
corriente de entrada
(IE).
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Regiones de funcionamiento o de operación
Activa.
Rango de funcionamiento como amplificador.
Corte
El amplificador está básicamente apagado. Existe
voltaje, y la corriente es pequeña.
Saturación.
El amplificador está completamente encendido.
Hay corriente, pero poca tensión.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Aproximaciones
Corrientes de colector y emisor:
IC  IE
Voltaje Base Emisor:
VBE  0.7 V (for Silicon)
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Alfa ()
Alfa () es la relación entre IC e IE
IC
α dc 
IE
Idealmente:  = 1
En realidad:  esta entre 0.9 and 0.998
Alfa () en el modo AC:
α ac 
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
ΔIC
ΔI E
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Amplicador de Transistores
V
200 mV
IE  I i  i 
 10 mA
Ri
20Ω
Currentes y
Voltajes:
I I
C
E
I
Ganancia de voltaje :
Av 
 I  10 mA
L
i
V  I R  (10 mA)(5 kΩ )  50 V
L
L
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
VL
Vi

50 V
 250
200 mV
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Configuración de Emisor comun
El emisor es común tanto
para los circuitos de
entrada (emisor base)
como de salida (colectoremisor).
La entrada se aplica a la
base y la salida se toma
del colector.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Características de emisor común
Características del colector
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
Características de la base
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Corrientes del amplificador de emisor común
Currentes Ideales
Corrientes reales
IE = IC + IB
IC =  IE + ICBO
IC =  IE
Donde ICBO = Corriente de
colector de los portadores
minoritarios
ICBO es generalmente tan pequeño que puede ignorarse, excepto en
transistores de alta potencia y en ambientes de alta temperatura.
Cuando IB = 0 A el transistor esta en
corte , pero hay una corriente
minoritaria que fluye llamada ICEO.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
ICBO
ICEO 
1 α
IB 0 μA
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Beta ()
 representa el factor de amplificación de un transistor.
En modo DC:
En modo AC:
βdc
IC
ac 
IB
IC

IB
VCE constant
ac a veces se le conoce como hfe, un término usado en
cálculos de modelado de transistores
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Beta ()
Determinación de  de una Gráfica
( 3.2 mA  2.2 mA)
( 30 A  20 A)
1 mA

V 7.5 V
10 A CE
 100
βAC 
2.7 mA
25 A
 108
βDC 
VCE 7 .5 V
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Beta ()
Relación entre los factores de amplificación  y  :
α
β
α 1
β
α
β 1
Relación entre las corrientes :
IC  βIB
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
IE  (β  1)IB
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Configuración de colector común
La entrada
está en la
base y la
salida está
en el emisor.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Configuración de colector común
Las características
son similares a las
del amplificador de
emisor común,
excepto que el eje
vertical es IE.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Límites de operación
VCE es máximo y la IC es
minima en la region de corte
IC (max)  ICEO
IC es maxima y VCE es
minima en la region de
saturation.
VCE (max)  VCE ( sat )  VCEO
El transistor opera en la región activa entre la saturación y el corte.
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Disipación de potencia
Base común:
PCmax  VCBIC
Emisor común:
PCmax  VCE IC
Colector común:
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
PCmax  VCE IE
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Hoja de especificaciones del transistor
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Hoja de especificaciones del transistor
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Hoja de especificaciones del transistor
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Pruebas de transistores
Trazador de Curvas: Proporciona un gráfico de las curvas
características
DMM: Algun medidor de los valores de DC o hFE.
Ohmetro:
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN
Identificación de los terminales en los transistores
Electronic Devices and Circuit Theory
Boylestad
© 2013 by Pearson Higher Education, Inc
Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved
INGENIERIA MECANICA EPN