Exercici 4 del primer parcial (any 2023)
Determinar el punt de treball del circuit de la figura i la tensió
Paràmetres:
•
•
•
Recordem els models de transistor BJT NPN en D.C.
1
1.- simplificar el circuit
Podem simplificar la part de l'esquerra del circuit aplicant Thevenin entre els nodes A i
1.1.- Calcular
:
La resistència de Thevenin serà el paral·lel entre les resistències
1.2.- Calcular
i
:
:
La sortida del circuit equivalent de Thevenin forma un divisor de tensió, per tant:
2
:
1.3.- Circuit simplificat:
2.- Determinar la regió de treball del transistor:
2.1.- Suposem regió activa:
Substituïm el transistor pel seu model en D.C. en regió activa:
I les condicions que s'hauran de complir seran:
Condició 1: (
)
Determinem la intensitat de base utilitzant LVK a la branca base-emissor:
3
Necessitem deixar
en funció d' . Sabem que
serà la suma de
i
També sabem que, si el transistor treballa en la regió activa, la intensitat de col·lector (
) ha de ser
vegades
la intensitat de base ( ):
Per tant:
Substituint
en l'equació de la branca base-emissor obtenim que:
Verifiquem la primera condició:
Es compleix la primera condició!
Condició 2: (
)
Per trobar el valor de
primer necessitarem determinar quina tensió tenim al col·lector del transistor:
4
Coneguda
podem trobar fàcilment
i
:
•
•
Plantegem les equacions d'
i
en funció d'
:
Plantegem i resolem el sistema:
5
El voltatge a l'emissor del transistor el podem calcular fàcilment per la branca de la base:
Per tant, el voltatge entre el col·lector i l'emissor serà:
Verifiquem la segona condició:
Es compleix la segona condició!
El transistor treballa en la regió activa!
3.- Trobar el valor d'
Donat que
:
ens queda connectada entre el col·lector i la presa de terra, la diferència de potencial a
, per tant:
Demostració
Conegut el voltatge al node C podem trobar fàcilment la intensitat
Donat que el sentit de la intensitat
:
és oposada a la polaritat assignada a
6
:
sera
Solució:
• Regió de treball: Activa
•
•
•
•
•
7