Transistores BJT

1. Transistor en Conmutación
Quizhpi Mateo.
Universidad Politécnica Salesiana, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Cuenca, Ecuador.
fquizhpic@est.ups.edu.ec
En la saturacion la corriente Ic es muy alta y el voltaje VCE
muy bajo. El resultado es un nivel de resistencia entre las
Abstract— El transistor es muy utilizado en las zonas de
dos terminales determinado por:
trbajo: Corte y Saturacion, ya que funciona con interruptor
abierto o cerrado respectivamente, a continuación vamos a
describir algunos de los circuitos básicos utilizados.
INTRODUCCION
Hasta el momento se ha visto la polarización del transistor
en la zona lineal, es decir, donde ocurre una ganancia de
Corriente, pero también es clave el estudio del mismo en las
otras zonas de trabajo, corte y saturación, ya que son muy
utilizados en la actualidad.
OBJETIVOS
Reconocer correctamente en que zona está
trabajando el transistor.
Modelar y aplicar correctamente las ecuaciones
respectivas a cada estado.
Determinar con eficacia los puntos de trabajo del
transistor.
Figura 1. Recta de Carga
MARCO TEÓRICO
“El diseño ideal para el proceso de inversi6n requiere que el
punto de operación conmute de corte a la saturacion, pero a
lo largo de la recta de carga descrita en la figura. Para estos
propósitos se asurne que
cuando
(una excelente aproximación de acuerdo con las
mejoras de las técnicas de fabricación). Cuando
, el transistor se encontrara "encendido" y el
diseño debe asegurar que la red esté saturada totalmente por
un nivel de IB mayor asociado con la curva IB, que aparece
cerca del nivel de saturación.
Por lo mismo, para el nivel de saturacion se debe asegurar
que la siguiente condicion se satisfaga:
DESARROLLO
1.
Polarización Fija
transistor NPN:
con
Dos
R2
220Ω
VEE
7V
RB
250kΩ
50%
Key=AQ1
Fuentes
VC
15 V
2N3904
Ademas de su contribucion en los circuitos logicos de las
computadoras, el transistor se puede utilizar como un
intemptor, si se emplean los extremos de la recta de carga.
Figura 2. Polarización Fija con Dos Fuentes
con

2. 
Cálculo:
Figura 4. Zona de Corte:
0; 68
2,25; 57,6
IC(mA)
)220
80
70
60
50
40
30
20
10
0
15; 0
0

5
Mediciones:
VCE (V)10
15
Figura 5. Recta de Carga
2.
Polarización Fija con Una Fuente con transitar
PNP:
VCC
-20 V
9,84
13,91
RB
1MΩ
Key=A
50%
RC
220Ω
Q2
2N3906
Tabla 1. Resultados Polarización Fija con Dos Fuentes

Simulaciones
Figura 6. Polarización Fija con Dos Fuentes

Figura 3. Zona de Saturación:
Cálculo:

3. )220
-25
VCE (V)
-20
-15
-16,877; 14,191
0
-10
-5
-20
-40
-60
0
IC(mA)
-20; 0
-80
0; 90,909 -100
Figura 9. Recta de Carga

Mediciones:
3.
Polarización por Divisor de Tensión con
transistor NPN:
RC
330Ω
VCC
25 V
R4
10kΩ
Q2
R5
2N3904
100kΩ
50%
Key=A
Tabla 2. Resultados Polarización Fija con Una Fuente

Simulaciones
Figura 10. Polarización Fija con Dos Fuentes

Figura 7. Zona de Saturación:
Figura 8. Zona de Corte:
Cálculo:

4. 0; 75,758
1,71;
70,56
)330
IC(mA)
80
60
40
20
25; 0
0
0

10 VCE (V) 20
30
Figura 13. Recta de Carga
Mediciones:
4.
Polarización mediante Retroalimentación con
transistor PNP:
Rc
330Ω
Vcc
-15 V
Q1
R1
1.0kΩ
50%
Key=A
2N3906
Tabla 3. Resultados Polarización Fija con Una Fuente

Simulaciones
Figura 14. Polarización Fija con Dos Fuentes

Figura 11. Zona de Saturación:
Figura 12. Zona de Corte:
Cálculo:

5. -20
-15
VCE (V)
-10
-6 0
-5
-16
-26
IC (mA)
-15; 0
-36
-

-46
0; -45,454
Figura 17. Recta de Carga
Mediciones:
5.
Polarización Fija con Una Fuente y Resistencia
de Emisor con Transistor NPN:
Rc
500Ω
Vcc
RB
1.0kΩ
50%
Key=A Q1
15 V
2N3904
RE
220Ω
Tabla 4. Resultados Polarización con Retroalimentación

Simulaciones
Figura 18. Polarización Fija con Resistencia de Emisor

Figura 15. Zona de Saturación:
Figura 16. Zona de Corte:
Cálculo:

6. 
Mediciones:
6.
Polarización fija con una fuente que tenga la
capacidad de moverse desde ¼ VCC hasta ¾
VCC en la recta de carga.
RC
330Ω
VCC
12 V
RB
500kΩ
50% Q1
Key=A
2N3904
Tabla 5. Resultados Polarización con Retroalimentación

Figura 22. Polarización Fija
Simulaciones

Cálculo
¾ Vcc
Figura 19. Zona de Saturación:
1/4 Vcc
Figura 20. Zona de Corte:
25
0; 20,7
IC (mA)
20
4,88;
13,95
15
10
5
15; 0
0
0
5
10
VCE (V)
Figura 21. Recta de Carga
15
20

7. 
CONCLUSIONES
Mediciones:
Existen varios circuitos en los que se requiere que el
tranasistor esté completamente abierto o cerrado, es decir
en corte o saturación, necesitamos que funcione como
interruptor. Adicionalmente también se entendio que son
dispositos de control para controlar otros elementos, tales
como motores, reles, etcl. Despues se llegara al estudio de
otros dispositivos de control como los FET.
Tabla 6. Resultados Polarización Fija

Este gran dispositivo tiene grandes aplicaciones, como
observamos se lo utiliza como temporizadores, lo cual es el
funcionamiento básico de un CILM555. Para estos circuitos
temporizados es importante hacer el calculo del tiempo de
carga y descarga de la red RC, el cual es el que los tiempos
ON y OFF del circuito.
Simulaciones
REFERENCIAS
[1]
Figura 23. Punto ¾ Q:
Figura 24. Punto ¼ Q:
Figura 25. Recta de Carga
ELECTRÓNICA: TEORIA
EDICION.
ROBERT L. BOYLESTAD.
LOUIS NASHELSKY.
PEARSON EDUCATION.
Pag 181-185.
DE
CIRCUITOS.
SEXTA