TRANSISTOR BIPOLAR – ANALISIS DE CONTINUA

¿Cómo se comporta un transistor bipolar en ausencia de señal?

Para analizar el comportamiento de un transistor bipolar en corriente continua tenemos que pensar en un circuito equivalente que nos permita realizar el análisis, la mejor forma de entenderlo es mediante un ejemplo práctico.

Supongamos que tenemos el siguiente circuito:

Como podemos ver en la imagen, la señal de entrada (Ve) ingresa por la base y la señal de salida (Vs) se obtiene por Colector, por lo tanto el circuito esta configurado como emisor común. Un concepto básico que tenemos que tener en cuenta para este análisis es el comportamiento de los capacitores, a modo practico y simplificado podemos decir que en Corriente Continua los capacitores se comportan con un circuito abierto, y en corriente alterna (señal) se comportan como un cable, en la realidad esta consideración será dependiente de la reactancia capacitiva del capacitor. Otro concepto básico que tenemos que considerar es que al analizar el comportamiento en corriente continua, las fuentes de señal (Ve) funcionan como un circuito abierto y las fuentes de continua (Vcc) son un cero lógico (Masa).

 

Transistor NPN - Análisis de corriente continua

 

Por lo tanto para corriente continua, el circuito equivalente es el siguiente

Al remplazar los capacitores por un cable, y las fuentes de señal por un cable, el circuito queda bastante mas simplificado, la resistencia Re no la tenemos en cuenta ya que esta cortocircuitada por C2 (cable para nuestro análisis).

Podemos simplificar mas el circuito realizamos el teorema de Thevennin en R1 y R2, el circuito queda de la siguiente manera.

Transistor analizado para corriente continua

Análisis matemático de un transistor bipolar

Tenemos que resolver las siguientes tres ecuación, donde calculamos la corriente IC y la tensión entre los terminales C y E (VCE) En nuestro ejemplo consideramos lo siguiente

  • VCC = 10V
  • RC = 100Ω
  • RB = 100kΩ
  • VBE = 0.7V (valor típico en los transistores comerciales de pequeña señal)
  • VBB = 5V
  • Β = 100

Analizando la malla de entrada y la de salida se obtienen las siguientes ecuaciones

Ecuaciones calculo de punto Q transistor bipolar

Remplazando IB = IC/β en la ecuación 2 obtenemos el valor de IC

Ecuaciones calculo de punto Q transistor bipolar

Lo que nos deja la expresión

Ecuaciones calculo de punto Q transistor bipolar

Remplazando el valor de IC obtenido en la ecuación 1 obtenemos el valor de VCE

Ecuaciones calculo de punto Q del transistor bipolar

Graficamos los resultados

Grafico Recta de carda Estatica de un Transistor Bipolar

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