Estudiar las características físicas y operativas de un transistor BJT (Bipolar Junction Transistor)

1. PROYECTO 3
Prof: Francisco Olivares
Asignatura: Lab. De Electrónica
Sección: Saia A
2016
Autores: Judith Montilla C.I.: 18.263.657
Fiorella Troiano C.I.: 24.616.234

2. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
1
PRE-LABORATORIO
1. Defina Transistor De Unión Bipolar.
Los transistores de unión bipolar, son dispositivos de estado sólido de tres
terminales, núcleo de circuitos de conmutación y procesado de señal.
El transistor de unión bipolar, también es conocido por las iniciales de su
denominación en ingles BJT (Bipolar Junction Transistor). El término bipolar
hace referencia al hecho de que en la conducción de la corriente intervienen los
dos tipos de portadores (electrones y huecos). El termino junction (unión) hace
referencia a la estructura del dispositivo, tenemos dos uniones pn en el transistor
y mediante la polarización de estas uniones conseguiremos controlar el
funcionamiento del dispositivo.
En la figura se muestran los símbolos que se utilizan para la representación del
transistor de unión bipolar. Para las corrientes se han representado los sentidos
reales de circulación de las mismas.
2. Explique La Construcción De Un Transistor De Unión Bipolar.
El transistor de unión bipolar se fabrica sobre un substrato de silicio, en el cual
se difunden impurezas, de forma que se obtengan las tres regiones antes
mencionadas.
Es un dispositivo de tres zonas o capas. Podemos tener una zona de material
tipo n en medio de dos zonas de material tipo p, en este caso se denomina

3. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
2
transistor pnp, o bien tener una zona tipo p con dos zonas tipo n a cada lado, en
cuyo caso estaríamos hablando de un transistor npn.
La zona central se denomina base, y las laterales emisor y colector. Cada una
de las zonas consta de un terminal por donde extraer las corrientes. Estos
terminales se representan por la inicial del nombre de la zona respectiva: E
(emitter), B (base) y C (colector).
La zona de emisor es la más fuertemente dopada de las 3, es la zona encargada
de “emitir” o inyectar portadores mayoritarios hacia la base. Huecos en el caso
de un transistor pnp o electrones en el caso del transistor pnp.
La base tiene un nivel de dopado netamente inferior al de la zona de emisor. Se
trata de una zona con un espesor muy inferior al de las capas exteriores. Su
misión es la de dejar pasar la mayor parte posible de portadores inyectados por
el emisor hacia el colector.
La zona de colector, como su propio nombre indica es la encargada de recoger
o “colectar” los portadores que inyectados por el emisor han sido capaces de
atravesar la base. Es la zona con un nivel de dopado inferior de las tres.
3. Dibuje Y Explique La Curva Características Del Transistor.
En el caso del transistor tenemos hasta 6 variables involucradas (3 tensiones y
3 corrientes) siendo la representación gráfica de las mismas no tan evidente
como en el caso del diodo. Así, para representarlas gráficamente, las variables
se agrupan para formar lo que se denomina curvas características de entrada y
curvas características de salida. Además, estas curvas dependerán del tipo de
configuración del transistor (base, emisor o colector común), con lo que a priori
existirán 6 tipos de familias de curvas distintas:

4. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
3
Curvas características de entrada en base común:
Vamos a ver las curvas características de entrada para un transistor BJT pnp.
Los sentidos positivos de tensiones y corrientes son los representados en la
figura.
Sentidos positivos de las variables que intervienen en las curvas características
de entrada en un BJT pnp en base común
En las curvas características de entrada en base común se representa:
Estas curvas aparecen representadas en la figura anterior. En principio, si
observamos, es como si tuviésemos la curva característica correspondiente a la
unión de emisor [IE = f(VEB)], sin embargo, la relación entre estas dos variables
se ve influenciada por la tensión que tenemos a la salida (VCB). Así, no tenemos
una única curva, sino que tenemos una familia de curvas en función de la tensión
VCB,. El origen de este desdoblamiento de curvas está en lo que se denomina
Efecto Early.

5. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
4
Curvas características de salida en base común:
En las curvas características de salida en base común se representa:
Los sentidos positivos de tensiones y corrientes aparecen en la siguiente figura:
Curvas características de entrada en emisor común
En la figura aparecen representados los convenios de tensiones y corrientes
positivas que se han tenido en cuenta para representar las distintas curvas.
Nótese que a diferencia del caso anterior ahora vamos a trabajar con un
transistor npn.

6. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
5
En las curvas características de entrada en base común se representa:
Como se puede ver en la figura, no hay una única curva que relacione IB con
VBE, sino que hay una familia de curvas en función de VCE. De nuevo, al igual
que en el caso anterior, este desdoblamiento de curvas se debe al efecto Early.
Curvas características de salida en emisor común:

7. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
6
En las características de salida en emisor común se representa:
Los sentidos positivos de tensiones y corrientes son los que aparecen
representados en la figura
Ahora, vamos a intentar justificar el porqué de la forma de las curvas en cada
una de las zonas de interés:
Zona activa: Se corresponde con la zona no sombreada de las curvas, por
encima de la curva y para tensiones superiores a 0,2 V.
En la zona activa se cumple que:

8. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
7
Si tenemos en cuenta que las corrientes que aparecen representadas en las
curvas son , eliminamos la variable sabiendo que ,
transformamos la expresión anterior en:
Si denominamos la expresión anterior se transforma en
Si despreciamos el valor de
Tenemos que no depende de la tensión y depende únicamente del valor
de . Así, las curvas en la zona activa deberían ser perfectamente horizontales.
Esto sería cierto si α fuera constante, pero como vimos en el caso anterior, el
parámetro α depende de la tensión debido al efecto Early.
Curvas características de entrada en colector común.
Desde el punto de vista de diseño de un circuito con un transistor en la
configuración colector común, se utilizan las características de emisor común.
En el caso de las características de entrada, en colector común tendríamos
, que serían muy similares a las de emisor común. Respecto a las
características de salida, en emisor común serían .Teniendo en
cuenta que debido a que
por tanto las características en colector común serían casi idénticas a las de e
misor común. Es por ello que, como se ha dicho anteriormente, para el diseño
de circuitos de transistores en colector común, se utilizan las características en
emisor común.
Curvas características de salida en colector común.
Como se ha visto en los apartados anteriores, la corriente de colector depende
de la corriente presente en el terminal de base, que a su vez depende
principalmente de la tensión aplicada a la unión emisor-base. Con el fin de

9. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
8
delimitar las distintas zonas de funcionamiento del transistor, y en consecuencia
conseguir la polarización adecuada según las distintas aplicaciones que se
quiera realizar del mismo, resulta útil representar la corriente frente a la tensión
.
El resultado obtenido es la gráfica de la figura. Teniendo en mente el circuito en
emisor común que aparece en la figura anterior, para valores negativos de
el transistor se encuentra en corte, por lo que la corriente toma un valor muy
pequeño, próximo a . Lo mismo sucede para tensiones positiva que se
encuentran por debajo de la tensión de codo o tensión umbral de la unión emisor
base ya que para esas tensiones la corriente de base es prácticamente cero, y
por lo tanto también lo será . Una vez superada la tensión umbral, la corriente
de base crece exponencialmente con la tensión , obteniéndose valores muy
altos de la corriente de colector, hasta que se alcanza la saturación. En la figura
anterior se muestran valores característicos que se obtienen a partir de esta

10. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
9
gráfica y que servirán de referencia para desarrollar los modelos equivalentes
del transistor trabajando en gran señal.
4. Determine que es Base, Colector, Emisor y Beta de un transistor.
 El emisor: Región muy dopada (de ahí la indicación p+). Cuanto más
dopaje tenga el emisor, mayor cantidad de portadores podrá aportar a la
corriente.
 La base: Región muy estrecha y poco dopada, para que tenga lugar poca
recombinación en la misma, y prácticamente toda la corriente que
proviene de emisor pase a colector, como veremos más adelante.
Además, si la base no es estrecha, el dispositivo puede no comportarse
como un transistor, y trabajar como si de dos diodos en oposición se
tratase.
 El colector: Región menos dopada que el emisor. Las características de
esta región tienen que ver con la recombinación de los portadores que
provienen del emisor. En posteriores apartados se tratará el tema.
 El beta: La ganancia de corriente b se define como el cociente entre la
corriente de colector y la de base:
5. Investigue 3 hojas técnicas de transistor de unión bipolar y determine
Beta y límites de operación.
De estas tres corrientes, la del emisor es la más grande, puesto que éste se comporta com
fuente de electrones. La corriente de base es muy pequeña, no suele llegar al 1% de
corriente de colector.
Aplicando la ley de Kirchhoff se tiene la siguiente relación: IE = IB + IC
Existen dos parámetros que relacionan las distintas corrientes, el coeficiente alfa pa
continua, , y la ganancia de corriente beta, .
El factor Alfa. Es el cociente entre la intensidad de colector y la de emisor. Su valor nun
será superior a la unidad y da idea de hasta qué punto son iguales estas corrientes.
= IC / IE
El factor Beta. La ganancia de corriente b se define como el cociente entre la corriente d
colector y la de base.
= IC / IB
NPN Silicon
MAXIMUM RATINGS
Rating Symbol
BC
546
BC
547
BC
548 Unit
Collector–Emitter Voltage VCEO 65 45 30 Vdc
Collector–Base Voltage VCBO 80 50 30 Vdc
Emitter–Base Voltage VEBO 6.0 Vdc
Collector Current — Continuous IC 100 mAdc
Total Device Dissipation @ TA = 25°C
Derate above 25°C
PD 625
5.0
mW
mW/°C
Total Device Dissipation @ TC = 25°C
Derate above 25°C
PD 1.5
12
Watt
mW/°C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
TJ, Tstg –55 to +150 °C
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic Symbol Max Unit
Thermal Resistance, Junction to Ambient R JA 200 °C/W
Thermal Resistance, Junction to Case R JC 83.3 °C/W
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25°C unless otherwise noted)
Order this document
by BC546/DSEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
CASE 29–04, STYLE 17
TO–92 (TO–226AA)
1
2
3
COLLECTOR
1
2
BASE
3
EMITTER

11. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
10
1Motorola Small–Signal Transistors, FETs and Diodes Device Data
Emitter–Base Voltage VEBO 6.0 Vdc
Collector Current — Continuous IC 100 mAdc
Total Device Dissipation @ TA = 25°C
Derate above 25°C
PD 625
5.0
mW
mW/°C
Total Device Dissipation @ TC = 25°C
Derate above 25°C
PD 1.5
12
Watt
mW/°C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
TJ, Tstg –55 to +150 °C
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic Symbol Max Unit
Thermal Resistance, Junction to Ambient R JA 200 °C/W
Thermal Resistance, Junction to Case R JC 83.3 °C/W
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25°C unless otherwise noted)
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
OFF CHARACTERISTICS
Collector–Emitter Breakdown Voltage BC546
(IC = 1.0 mA, IB = 0) BC547
BC548
V(BR)CEO 65
45
30
—
—
—
—
—
—
V
Collector–Base Breakdown Voltage BC546
(IC = 100 mAdc) BC547
BC548
V(BR)CBO 80
50
30
—
—
—
—
—
—
V
Emitter–Base Breakdown Voltage BC546
(IE = 10 A, IC = 0) BC547
BC548
V(BR)EBO 6.0
6.0
6.0
—
—
—
—
—
—
V
Collector Cutoff Current
(VCE = 70 V, VBE = 0) BC546
(VCE = 50 V, VBE = 0) BC547
(VCE = 35 V, VBE = 0) BC548
(VCE = 30 V, TA = 125°C) BC546/547/548
ICES
—
—
—
—
0.2
0.2
0.2
—
15
15
15
4.0
nA
mA
ã Motorola, Inc. 1996
REV 1

12. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
11

13. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
12
NPN Silicon
MAXIMUM RATINGS
Rating Symbol Value Unit
Collector–Emitter Voltage VCEO 40 Vdc
Collector–Base Voltage VCBO 60 Vdc
Emitter–Base Voltage VEBO 6.0 Vdc
Collector Current — Continuous IC 200 mAdc
Total Device Dissipation @ TA = 25°C
Derate above 25°C
PD 625
5.0
mW
mW/°C
Total Device Dissipation @ TC = 25°C
Derate above 25°C
PD 1.5
12
Watts
mW/°C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
TJ, Tstg –55 to +150 °C
THERMAL CHARACTERISTICS*
Characteristic Symbol Max Unit
Thermal Resistance, Junction to Ambient R JA 200 °C/W
Thermal Resistance, Junction to Case R JC 83.3 °C/W
* Indicates Data in addition to JEDEC Requirements.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25°C unless otherwise noted)
Characteristic Symbol Min Max Unit
OFF CHARACTERISTICS
Collector–Emitter Breakdown Voltage (1)
(IC = 1.0 mAdc, IB = 0)
V(BR)CEO 40 — Vdc
Collector–Base Breakdown Voltage V(BR)CBO 60 — Vdc
Order this document
by 2N3903/DSEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
*Motorola Preferred Device
CASE 29–04, STYLE 1
TO–92 (TO–226AA)
1
2
3
COLLECTOR
3
2
BASE
1
EMITTER

14. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
13
1Motorola Small–Signal Transistors, FETs and Diodes Device Data
Derate above 25°C 12 mW/°C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
TJ, Tstg –55 to +150 °C
THERMAL CHARACTERISTICS*
Characteristic Symbol Max Unit
Thermal Resistance, Junction to Ambient R JA 200 °C/W
Thermal Resistance, Junction to Case R JC 83.3 °C/W
* Indicates Data in addition to JEDEC Requirements.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25°C unless otherwise noted)
Characteristic Symbol Min Max Unit
OFF CHARACTERISTICS
Collector–Emitter Breakdown Voltage (1)
(IC = 1.0 mAdc, IB = 0)
V(BR)CEO 40 — Vdc
Collector–Base Breakdown Voltage
(IC = 10 Adc, IE = 0)
V(BR)CBO 60 — Vdc
Emitter–Base Breakdown Voltage
(IE = 10 Adc, IC = 0)
V(BR)EBO 6.0 — Vdc
Base Cutoff Current
(VCE = 30 Vdc, VEB = 3.0 Vdc)
IBL — 50 nAdc
Collector Cutoff Current
(VCE = 30 Vdc, VEB = 3.0 Vdc)
ICEX — 50 nAdc
1. Pulse Test: Pulse Width 300 s; Duty Cycle 2.0%.
Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
ã Motorola, Inc. 1996
REV 2

15. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
14
6. Indique como medir el beta de un transistor con un multímetro.
a. Examina el transistor de cerca. Puedes ver "E", "B" y "C" en las marcas
en el paquete, la designación de los pines son la base, colector y emisor.
Si esto no está claro, búscalo en un catálogo de transistores. El catálogo
tendrá diagramas de estilos de transistores de casos y sus diseños de
pines. Por lo general, los transistores que tienen el estilo mismo caso con
las denominaciones de un mismo PIN.
b. Enciende el multímetro. Configúralo para medir la beta del transistor,
girando la perilla selectora para que apunte a HFE o beta.
a. Inserta las clavijas del transistor, la base, el emisor y el colector en la toma
de transistor NPN en el multímetro digital. La toma tendrá marcas para los
diferentes pines.
b. Lee el beta del transistor en la pantalla del multímetro. Un transistor de
pequeña señal tendrá una beta en el intervalo de aproximadamente 70 a
450, un dispositivo de potencia media debe tener una de 50 a 200 y un
transistor de potencia de alta tendrá una lectura beta de alrededor de 10
a 110. La hoja de datos del transistor dará el rango de esa parte en
particular. Si la beta se lee muy bajo, el transistor puede estar dañado.
c. Los transistores deben estar sueltos y no estar conectados a un circuito
con el fin de obtener una lectura beta real.
d. Si tienes dificultad para determinar la base del transistor, el colector y el
emisor, con seguridad puedes intentar distintas combinaciones al cambiar
los cables en torno a la toma. Si obtienes una lectura beta que está de
acuerdo con la hoja de datos del transistor, has encontrado el arreglo
correcto.

16. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
15
7. ¿A qué se denomina Amplificador Emisor Común, Colector Común y
Base Común?
Amplificador Base Común:
La señal se aplica al emisor del transistor y se extrae por el colector. la base se
conecta a las masas tanto de la señal de entrada como a la de salida. En esta
configuración se tiene ganancia sólo de tensión. A continuación, vemos un
resumen de las principales características base común:
Montaje G. V. Desfasaje (V) Ze Zs
B. C. Alta 0º baja alta
Amplificador en colector común:
La corriente entra por la base y sale por el emisor. Este amplificador se
caracteriza por tener una muy alta impedancia de entrada, una muy baja
impedancia de salida, una ganancia de voltaje ligeramente menor a la unidad y
ganancia de corriente alta. Todas estas características lo hacen útil como
acoplador de impedancias.

17. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
16
Es muy útil pues tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de
salida baja.
La impedancia de entrada alta es una característica deseable en
un amplificador pues, el dispositivo o circuito que lo alimenta no tiene que
entregarle mucha corriente (y así cargarlo)
cuando le pasa la señal que se desea amplificar. Este circuito no
tiene resistencia en el colector y la salida está conectada a la resistencia del
emisor (ver la figura).
Caracterìsticas:
Montaje G. V. Desfasaje (V) Ze Zs
C.C < 1 0º alta baja
Amplificador en Emisor común:
Se denomina configuración de emisor común porque el emisor es común a las
terminales de entrada cormo a las de salida (en este caso, es también común a
las terminales de la base y del colector).
La configuración de emisor común es la más usada. En él, el transistor actúa
como un amplificador de la corriente y de la tensión. Aparte de los efectos de
amplificación, también invierte la tensión de señal, es decir, si la tensión es
tendente a positiva en la base pasa a ser tendente a negativa en el colector;
pero, como estos efectos se producen con la corriente alterna.

18. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
17
Para estudiar las propiedades de este tipo de configuración vamos a basarnos
en un transistor tipo P-N-P. Tenemos la unión base-emisor, JE, polarizada
directamente y la unión emisor-colector, JC, inversamente polarizada.
Aplicamos una tensión a la base y otra al colector y tenemos dos resistencias,
RB conectada a la base y RC conectada al colector.
El valor de la corriente de base va a depender del valor de la resistencia RB, la
corriente que circula por el colector, IC, depende de la corriente de base, IB,
como hemos visto con la formula IC = b . IB; IC es mucho más grande que IB y
ese aumento viene dado por b , que es un parámetro característico del transistor.
8. Mencione que es el punto Q de un transistor y como se obtiene.
Los valores de corrientes y tensiones en continua en los terminales de un
transistor se denomina punto de trabajo y se suele expresar por la letra Q
(Quiescent operating point).
Obtener el punto de trabajo Q de un dispositivo consiste básicamente en obtener
el valor de las diferentes tensiones y corrientes que se establecen en
funcionamiento del mismo en su punto más estable.
El análisis del punto de trabajo de un dispositivo, se puede llevar a cabo de dos
formas diferentes: analítica (realizando un análisis matemático de todas las
ecuaciones implicadas) o gráfica (recta de carga en continua).
Método analítico:
Se basa en resolver el sistema de ecuaciones que se establece teniendo en
cuenta:
a. Las leyes de Kirchoff aplicadas a tensiones y corrientes.
b. El comportamiento del T según la región de funcionamiento.
c. Las relaciones eléctricas del circuito de polarización usado.
Dado que lo que se busca son las tensiones y corrientes en continua:
a. Anular los generadores de corriente o tensión alterna (los de tensión se
sustituyen por cortocircuitos y los de corriente por circuitos abiertos).

19. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
18
b. Sustituir por circuitos abiertos los condensadores y por cortocircuitos las
inductancias).
c. El punto Q se encuentra siempre sobre la recta de carga en continua. d)
Un método para elegir el punto Q adecuado se basa en representar
previamente la recta de carga, para poder evaluar las diferentes
posibilidades.
Ejemplo:

20. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
19
LABORATORIO.
PARTE I. ANALISIS DE CIRCUITOS CON TRANSISTOR.
1. Busque en el manual ECG el transistor 2N2222.
Transistor Bipolar NPN de baja potencia cuyas características
principales son las siguientes:
 Corriente máxima: 800mA
 Voltaje máximo: 40V
 hfe: valores típicos alrededor de 150
2. Monte el siguiente circuito e incorpore como entrada una señal
cuadrada con periodo de 2 segundos.
3. Calcule la frecuencia.
𝑓 =
1
𝑇
=
1
2
= 0.5 𝐻𝑧
4. Explique.
El circuito mostrado en la figura anterior, funciona como un switch que enciende
y apaga el diodo Led cada 2 segundos. Esto se debe a que la entrada es una
onda cuadrada que durante el semi-ciclo positivo permite que exista circulación
de corriente de base y de colector a través del transistor, produciendo que
durante este semi-ciclo el Led se encienda. Por el contrario, durante el semi-ciclo
Q1
2N2222
D1
LED-RED
R1
1k
R1(1)
Vcc

21. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
20
negativo, la corriente de base y colector serán cero, haciendo de esta manera
que el Led se apague.
PARTE II. AMPLIFICADOR DE VOLTAJES CON TRANSISTOR.
1. Monte un circuito amplificador emisor común con Vcc = 12V, Rc = 1KΩ,
Re = 470Ω, Beta = 100. Grafique. Para el cálculo de los condensadores
utilice:
Vi = 0.1V / 1KHz
Vbe = 0.7V
RL = 1KΩ
ZCS = ZCR = 1Ω
CS = CR = 15.91μF
Rca = RC || RL = 1k || 1k = 500Ω
Q1
2N2222
Vcc
R2
14.65k
R1
6.9k
CS1
15.91uF
RC
1k
RE
470
RL
1k
CS2
15.91uF
CR
15.91uF
Vin

22. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
21
Rcd = Rc + Re = 1k + 470 = 1470Ω
IC = Vcc / (Rca + Rcd) = 12 / (500 + 1470) = 6.09mA
VCE = IC * Rca = 6.09m * 500 = 3.05V
VCC’ = 2 * VCC = 6.1V
RB = 0.1 * β * RE = 0.1 * 100 * 470 = 4.7KΩ
VBB = VBE + IC * (1.1 * RE) = 0.7 + 6.09m * (1.1 * 470) = 3.85V
R1 = RB / (1 – VBB / VCC) = 4.7K / (1 – 3.85 / 12) = 6.9KΩ
R2 = VCC *0 RB / VBB = 12 * 4.7K / 3.85 = 14.65KΩ
Mida
VCE = 4.97V
IC = 5.99mA
Q:
Grafica del punto Q:

23. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
22
Grafica de tensión de entrada y de salida:
PARTE III. DISEÑO DE CIRCUITOS CON TRANSISTORES.
Se tiene como entrada una fotoresistencia. Si hay luz se debe encender una
lámpara que indique que el sistema está operativo, pero en modo de descanso.
Si oscurece el sistema debe apagar la lámpara. Establezca usted los niveles de
tensión necesarios para determinar claridad/oscuridad. Simule el circuito.
BAT1
12V
1000.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
RC
D1
LED-RED

24. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
23
Para este diseño, se empleará un diodo Led rojo y un fotoresistor con las
siguientes características:
 Diodo led: voltaje de operación típico de 2V con 20mA de corriente
 Fotoresistor: varia su resistencia respecto del nivel de luminosidad de la
siguiente manera:
o 1000 lux: 339Ω
o 400 lux: 745Ω
o 100 lux: 2.45KΩ
Se realizarán los cálculos de manera que el led este encendido con máximo
brillo a partir de un nivel de luminosidad de 1000 lux. Esto quiere decir que:
VBE = 0.7V cuando RLDR = 339Ω
Por regla de diseño, sabemos que la corriente que circulara por la fotoresistencia
debe ser al menos 10 veces mayor que la corriente de la base para tener
estabilidad de polarización, de esta manera podremos aplicar LVK en el camino
que recorre VCC, RLDR y VCE para conseguir la corriente de la base:
VCC – 10 * IB * RLDR -0.7 = 0
IB = (12 – 0.7) / (10 * 339) = 3.33mA
De esta manera podremos calcular el valor de R1:
R1 = VBE / (9 * IB) = 0.7 / 0.03 = 23.33Ω
Calculamos ahora RC empleando como datos los valores típicos del led:
RC = (VCC – VLED) / ILED = (12 – 2) / 0.02 = 500Ω
A continuación, se anexan simulaciones del circuito resultante con diferentes
valores de Lux en RLDR:

25. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
24
 1000 Lux:
 800 Lux:
BAT1
12V
800.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
23.33
RC
500
Volts
+2.17
mA
+0.74
D1
LED-RED
BAT1
12V
1000.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
23.33
RC
500
Volts
+2.25
mA
+18.2
D1
LED-RED

26. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
25
 600 Lux:
BAT1
12V
600.0 LDR1
LDR
Q1
2N2222
R1
23.33
RC
500
Volts
+0.38
mA
+0.00
D1
LED-RED

27. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
26
POST-LABORATORIO
1. Defina condensadores de paso y de acoplamiento.
 Condensador de paso: Es un capacitor que establece un paso directo de
baja impedancia para las señales AC entre los terminales de un circuito.
 Condensador de acoplamiento: Es un capacitor que permite conectar 2
etapas de un circuito dejando pasar la componente AC de la señal y
bloqueando o atenuando su componente DC.
2. Diseñe el circuito equivalente con parámetros híbridos.
Circuito hibrido equivalente para amplificador de la actividad II:
3. Explique que es la ganancia y determine Av y Ai en el circuito de la parte
2 de la práctica.
La ganancia de un circuito se puede definir como la relación que existe entre la
amplitud de la señal de salida y la señal de entrada.
A = vo / vi
GM*VBE
RC
1k
RL
1k
RB
4.7k
RPI
10k
+
- -
+
Vi Vo

28. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
27
Para el circuito emisor común de la parte 2, las ganancias de tensión y
corriente vienen dadas por:
Av = -gm * (RC || RL) = -(6.09m * 500 / 26m) = -117.12
Ai = - (RB * RC) / ((RB / β) + re) * (RL + RC)
Ai = - (4.7K * 1K) / ((4.7K / 100) + 4.27) * (1K + 1K) = -45.84

29. Autores: Judith Montilla, Fiorella Troiano
Proyecto 3
28
CONCLUSIONES
 En esta práctica se pudo estudiar el comportamiento de circuitos con
transistores BJT trabajando en sus tres regiones de operación: corte,
saturación y región de polarización o lineal.
 Se pudo comprender que al aplicar una tensión base-emisor superior a 0.7 V
el transistor entra en operación y permite el flujo de corriente entre sus
terminales.
 Se pudieron aplicar ecuaciones tanto de análisis como de diseño para
determinar valores de resistencias, graficar el punto Q, calcular corriente de
colector, tensión base-emisor, ganancias de tensión y de corriente.
 los circuitos donde se emplea este tipo de configuración realizan una
amplificación e inversión tanto en tensión como en corriente de su señal de
salida respecto de la señal de entrada.
 Se emplearon las ecuaciones de diseño para obtener un circuito que
encienda y apague una lámpara en presencia y ausencia de luz
respectivamente.