Polarización por divisor de voltaje

Práctica Número: 7.
Nombre de la Práctica: Polarización por Divisor de Voltaje o Universal.
Nombre de la escuela: Centro de Enseñanza Técnica Industrial CETI.
Plantel: Colomos.
Especialidad: Informática y computación.
Materia: Electrónica analógica básica.
Número de práctica: 7.
Nombre de la práctica: Polarización por Divisor de Voltaje o Universal.
Fecha de Ejecución: 5/Diciembre/2005.
Nombre del Alumno: Oscar Francisco Mendoza Gutiérrez.
Registro: 430192.
Grado: 3º Grupo: I.
Nombre del Profesor: Nancy del Carmen Benavides Medina.
Resumen
Desarrollo Teórico
Desarrollo Practico
Ejecución
Presentación
Conclusión
Fecha de Ejecución: 5/Diciembre/2005. 1

Resumen.
Polarización por Divisor de VoltajePolarización por Divisor de Voltaje
En las configuraciones de polarización como por
retroalimentación de emisor, retroalimentación de colector,
de base, la corriente ICQ y el voltaje VCEQ de polarización
eran función de la ganancia del corriente (β) del transistor.
Sin embargo, debido a que β es sensible a la temperatura,
especialmente para el caso de los transistores de silicio, y
a que el valor real de beta no se encuentra bien definido,
sería muy deseable desarrollar un circuito de polarización
que sea menos dependiente, o de hecho, independiente de la
beta del transistor.
La configuración de polarización por divisor de voltaje
es una red que cumple con tales condiciones.
Si ésta se analiza sobre una base rigurosa, la
sensibilidad a cambios de beta es muy pequeña. Si los
parámetros del circuito son seleccionados adecuadamente, los
niveles resultantes de ICQ y VCEQ llegan a ser casi totalmente
independientes de beta.
En análisis anteriores el punto Q se define por un nivel
fijo de ICQ y VCEQ. El nivel de IBQ se alterará con cambios en
beta, pero el punto de operación sobre las características
definido por ICQ y VCEQ puede permanecer fijo si se emplean
parámetros apropiados del circuito.
Bibliografía.
Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos
electrónicos Octava Edición Editorial: Pearson Prenctice
hall Autor: Boylestar Nashelsky.

Desarrollo Teórico.
Se ha configurado un transistor npn quedando el circuito
de la siguiente manera:
Teniendo como datos entonces:
• Un voltaje de entrada entre el
colector y el emisor denominado
Vcc de 10v.
• Una resistencia entre el voltaje
de entrada y el colector
denominada Rc con un valor de
900Ω.
• Una resistencia entre el voltaje de entrada y el emisor
denominada Re con un valor de 100Ω.
• Una resistencia entre el voltaje de entrada, la Re y la
base denominada R2 con un valor de 220Ω.
• Una resistencia entre el Voltaje de entrada, la Rc y la
base denominada R1.
• La ganancia de corriente del transistor (β) de 200.
Así que con estos datos podremos calcular el valor que
deberá de tomar la resistencia denominada R1 para que el
transistor logre trabajar en Saturación, Corte y Máxima
Variación Simétrica. Al igual que en la practica anterior
primero se llevara a cabo un análisis algebraico y después se
sustituirán los valores que se requieren.
Cálculos Algebraicos Para Saturación.Cálculos Algebraicos Para Saturación.
Haciendo un análisis de mallas, en la malla dos por
medio de las leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos que

0=+++− ECECCC VVVV . Pero para reducir más esta expresión
nosotros tomamos en cuenta que en saturación el voltaje que
hay entre el colector y el emisor es cero, además de
sustituir los voltajes por sus equivalentes según la ley de
Ohm quedando entonces la expresión de la siguiente manera
0=++− EECCCC RIRIV . Además nosotros sabemos que la corriente
que fluye por el emisor es aproximadamente igual a la que
fluye por el colector por lo tanto nosotros podemos
sustituirlo en la expresión para realizar nuestro calculo más
sencillo y de una forma aproximada, quedando la expresión de
la siguiente manera 0=++− ECCCCC RIRIV ya solo basta rescatar
por medio del álgebra la intensidad que fluye por el colector
para cálculos posteriores:
( )
EC
CC
C
ECCCC
RR
V
I
RRIV
+
=
=++− 0
.
Ahora haciendo un análisis en la malla uno, por medio de
las leyes de voltaje de Kirchhoff nos queda una expresión
así: 02 =++− EBE VVV . De la cual nosotros también podemos
sustituir la corriente que fluye por el emisor por la que
fluye por el colector ya que son aproximadamente iguales
quedando nuevamente nuestro calculo aproximado, además
también podemos rescatar de una buena vez el voltaje que hay
en la resistencia denominada R2 para los cálculos posteriores
quedando entonces la expresión de la siguiente manera
ECBE RIVV +=2 .
Ahora hacemos un análisis en la malla tres, y por medio
de las leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos la siguiente
expresión 021 =++− VVVCC de la cual nosotros ya libremente

podemos despejar el voltaje que hay en la resistencia
denominada R1 quedando la expresión entonces así 21 VVV CC −= .
Ahora ya hemos hecho análisis en tres mallas pero lo que
nosotros realmente necesitamos es el valor que debe de tomar
la resistencia denominada R1 para que el transistor trabaje
en saturación, ya con los datos que hemos obtenido será de
una manera más sencilla obtener el valor de esta resistencia
aplicando las leyes divisoras de voltaje y por medio del
álgebra despejar la resistencia R1 para obtener una
resistencia final de la cual después se utilizara para los
cálculos:
( )
( )
1
21
1
2111
21111
12111
1211
21
1
1
VV
RV
R
RVVVR
RVRVRV
RVRVRV
RVRRV
RR
RV
V
CC
CC
CC
CC
CC
CC
−
=
=−
=−
=+
=+
+
=
.
Cálculos Algebraicos Para Corte.Cálculos Algebraicos Para Corte.
Nuevamente haciendo un análisis por mallas en la malla
dos por medio de las leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos
que 0=+++− ECECCC VVVV , de esta expresión podemos sustituir
los voltajes por sus equivalentes según la ley Ohm quedando
ahora la expresión así: 0=+++− EECECCCC RIVRIV , además como
ya lo hemos hecho anteriormente podemos sustituir la
corriente que fluye por el emisor por la corriente que fluye
por el colector ya que son aproximadamente iguales, quedando
nuevamente el calculo aproximado, entonces ya nos quedaría la
expresión así: 0=+++− ECCECCCC RIVRIV , pero nosotros sabemos
que en corte la corriente que fluye por el colector es igual

a cero por lo que las podemos despreciar del calculo quedando
que el voltaje de colector a emisor en corte es igual al
voltaje de entrada CCCE VV = .
Ahora haciendo un análisis en la malla uno por medio de
las leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos que
02 =++− EBE VVV , en esta expresión podemos sustituir el
voltaje de la resistencia Re por su equivalente según la ley
de Ohm EEBE RIVV +=2 además en esta expresión podemos
sustituir nuevamente la Ie por Ic ya que son aproximadamente
iguales quedando la expresión ECBE RIVV +=2 , y para rematar
nosotros podemos eliminar de la expresión la Ic ya que
sabemos que en corte es igual a cero, quedando entonces que
el voltaje que hay en la resistencia R2 es igual al voltaje
que hay entre la base y el emisor BEVV =2 .
Ahora en un análisis en la malla tres por medio de las
leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos una expresión así:
021 =++− VVVCC , en la cual libremente podemos rescatar el
voltaje que existe en la resistencia denominada R1 para
después realizar los cálculos 21 VVV CC −= .
Ahora nuevamente nosotros necesitamos conocer el valor
de la resistencia R1 y como lo habíamos hecho en saturación
en corte también lo realizaremos por medio de la ley divisora
de voltaje.

( )
( )
1
21
1
2111
21111
12111
1211
21
1
1
VV
RV
R
RVVVR
RVRVRV
RVRVRV
RVRRV
RR
RV
V
CC
CC
CC
CC
CC
CC
−
=
=−
=−
=+
=+
+
=
Cálculos Algebraicos Para Máxima Variación Simétrica.Cálculos Algebraicos Para Máxima Variación Simétrica.
Como siempre en máxima variación simétrica nosotros
tenemos dos valores primordiales que son la corriente del
colector denominada ICQ y el voltaje de colector a emisor
denominado VCEQ los cuales se obtienen de las expresiones:
2
2
CORTECE
CEQ
Csat
CQ
V
V
I
I
=
=
.
Ahora haciendo un análisis por mallas, en la malla dos
por medio de las leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos una
expresión así 0=+++− ECECCC VVVV . En esta nueva expresión
podemos sustituir nuevamente Ie por Ic ya que son casi
iguales, quedando la expresión así ( ) 0=+++− CEECCCC VRRIV la
cual solo nos servirá para comprobar los cálculos más
adelante.
Ahora analizando la malla uno, por medio de las leyes de
voltaje de Kirchhoff obtenemos que 02 =++− EBE VVV , ahora
podemos sustituir por los equivalentes según la ley de Ohm
02 =++− EEBE RIVV , en esta expresión nuevamente podemos
sustituir Ie por Ic ya que son casi iguales, además de que de

una vez podemos rescatar V2 de la expresión para después
hacer los cálculos ECBE RIVV +=2 .
Ahora haciendo un análisis en la malla tres, según las
leyes de voltaje de Kirchhoff obtenemos que 021 =++− VVVCC ,
en la cual ya no existe ningún inconveniente para rescatar V1
de la expresión 21 VVV CC −= .
Ahora nuevamente nosotros necesitamos conocer el valor
de la resistencia R1 y como lo habíamos hecho en saturación y
en corte también lo realizaremos en máxima variación
simétrica, por medio de la ley divisora de voltaje.
( )
( )
1
21
1
2111
21111
12111
1211
21
1
1
VV
RV
R
RVVVR
RVRVRV
RVRVRV
RVRRV
RR
RV
V
CC
CC
CC
CC
CC
CC
−
=
=−
=−
=+
=+
+
=
.
Ahora ya que hemos sacado todas las expresiones no queda
más que reemplazar en los cálculos.
Para Saturación.Para Saturación.
mA
k
v
RR
V
I
EC
CC
Csat 10
1
10
=
Ω
=
+
=
( )( ) vmAvRIVV ECBE 7.1100107.02 =Ω+=+=
vvvVVV CC 3.87.11021 =−=−=
( )( ) Ω=
−
Ω
=
−
= 117.074,1
3.810
2203.8
1
21
1
vv
v
VV
RV
R
CC

Esto quiere decir que para que el circuito logre
trabajar en saturación necesitamos una resistencia entre el
voltaje de entrada, la Rc y la base de 1.074Ω.
CCOMPROBACIÓNOMPROBACIÓN PORPOR MEDIOMEDIO DEDE LASLAS LEYESLEYES DIVISORASDIVISORAS DEDE VOLTAJEVOLTAJE
PARA COMPROBAR TODO LO ANTERIOR SE APLICAN LAS LEYES DIVISORAS DE
VOLTAJE.
( )( ) v
v
RR
RV
V CC
3.8
220117.074,1
117.074,110
21
1
1 =
Ω+Ω
Ω
=
+
=
( )( ) v
v
RR
RV
V CC
152.2
220117.074,1
22010
21
2
2 =
Ω+Ω
Ω
=
+
=
Para Corte.Para Corte.
vVV CCCE 10==
vVV BE 7.02 ==
vvvVVV CC 3.97.01021 =−=−=
( )( ) Ω=
−
Ω
=
−
= 857.922,2
3.910
2203.9
1
21
1
vv
v
VV
RV
R
CC
trabajar en corte necesitamos una resistencia entre el
voltaje de entrada, la Rc y la base de 2.922kΩ.
VOLTAJE.
( )( ) v
kv
RR
RV
V CC
3.9
220857.922,2
922.210
21
1
1 =
Ω+Ω
Ω
=
+
=
( )( ) v
v
RR
RV
V CC
7.0
220857.922,2
22010
21
2
2 =
Ω+Ω
Ω
=
+
=
Para Máxima Variación Simétrica.Para Máxima Variación Simétrica.

mA
mAI
I Csat
CQ 5
2
10
2
===
v
vV
V CORTECE
CEQ 5
2
10
2
===
( )( ) vmAvRIVV ECQBE 2.110057.02 =Ω+=+=
vvvVVV CC 8.82.11021 =−=−=
( )( ) Ω=
−
Ω
=
−
= 3.613,1
8.810
2208.8
1
21
1
vv
v
VV
RV
R
CC
trabajar en máxima variación simétrica necesitamos una
resistencia entre el voltaje de entrada, la Rc y la base de
1.289kΩ.
VOLTAJE.
( )( ) v
v
RR
RV
V CC
8.8
2203.613,1
3.613,110
21
1
1 =
Ω+Ω
Ω
=
+
=
( )( ) v
v
RR
RV
V CC
2.1
2203.613,1
22010
21
2
2 =
Ω+Ω
Ω
=
+
=

Quedando una grafica de
voltaje de emisor colector
contra corriente de colector
equivalente a la que se muestra.
Lista de Equipo y material:Lista de Equipo y material:
Una fuente de Voltaje de CD.
Protoboard.
Multímetro digital.
Una resistencia de 910Ω de ¼ de watt.
Una Potenciómetro de hasta 3.3kΩ; ó
Una resistencia de 1.2kΩ de ¼ de watt.
Un transistor NPN de silicio.
Matricula
Máximo
Voltaje
Colector-
Emisor
Máxima
Corriente
de Colector
Continua
Máxima
Potencia
Disipada
Ganancia de
Corriente
(hfe)

Desarrollo Práctico.
1. Primero debemos verificar que todos nuestros materiales
y/o componentes funcionen correctamente.
Fuente de Voltaje
Protoboard
Multímetro
Resistencias
Transistor
2. Ahora debemos armar en el Protoboard el siguiente
circuito:
3. Ahora que concluimos todos nuestros cálculos hay que
configurar el circuito para cuando el transistor se
encuentre en saturación, después con el Multímetro medimos
el valor del voltaje de colector a emisor, después el
valor de la corriente de colector, después el valor del
voltaje de R1 después el valor del voltaje de R2 después el
valor de la corriente de la base, y para finalizar el
valor de la corriente del emisor, mientras medimos
anotamos los valores en la tabla del final. Después
configuramos el circuito para cuando el transistor se
encuentre en corte, después con el Multímetro medimos el
valor del voltaje de colector a emisor, después el valor
de la corriente de colector, después el valor del voltaje

de R1 después el valor del voltaje de R2 después el valor
de la corriente de la base, y para finalizar el valor de
la corriente del emisor y mientras medimos anotamos los
valores en la tabla de al final. Después por ultimo
configuramos el circuito para cuando el transistor se
encuentre en Máxima Variación Simétrica, después con el
Multímetro medimos el valor del voltaje de colector a
emisor, después el valor de la corriente de colector,
después el valor del voltaje de R1 después el valor del
voltaje de R2 después el valor de la corriente de la base,
y para finalizar el valor de la corriente del emisor y
mientras medimos anotamos los valores en la siguiente
tabla:
Configuración Ib Ic Ie Vce V1 V2
Saturación
Corte
M.V.S.
4. Una vez anotados todos los datos es momento de graficarlos
en una grafica que muestre el voltaje de colector a emisor
contra la corriente del colector.

5. Una vez concluido todo es momento de alzar todo los
materiales y componentes, una vez ya hecho todo esto ya es
momento de anotar las conclusiones a las que llegamos en
la práctica.

Conclusión.

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