Solucion Ejercicios Circuito De Polarizacion Estabilizado En Emisor
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SOLUCION EJERCICIOS POLARIZACION ESTABILIZADA EN EMISOR 1. Determinar en el siguiente circuito: IBQ, ICQ, VCEQ, VE, VB, VC y VBC.
Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1)RE] = 0V
IBQ =
VCC − VBE 20V − 0.7 V 19.3V = = = 29.17uA RB + ( β + 1) * RE 510KΩ + (100 + 1) * 1.5KΩ 661.5KΩ
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (101) * 29.17uA * 1.5KΩ = 4.4 V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 29.17uA * 510KΩ = 14.87 V Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Colector (IC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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IC = β * IB
IC Q = 100 * 29.17uA = 2.9mA Como IE ≅ IC . Reemplazamos los valores que conocemos en la ecuación planteada para la malla colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCE = VCC − IC * RC − IC * RE
VCE = VCC − IC(RC + RE) VCE = 20 V − 2.9mA (2.4KΩ + 1.5KΩ) VCE = 20 V − 2.9mA (3.9KΩ) VCE = 20 V − 11.31V VCE Q = 8.69V Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 2.9mA * 2.4KΩ = 6.96 V Para hallar el Voltaje de Colector (VC):
VCE = VC − VE VC = VCE + VE = 8.69 V + 4.4V = 13.09 V Para hallar el Voltaje de Base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 4.4 V = 5.1V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 5.1V − 13.09 V = −7.99 V
Simulación: SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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2. Determinar en el siguiente circuito: RC, RB, RE, VCE y VB. SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Como la Corriente de Colector (IC) es:
IC Q = 2mA Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE):
VCE = VC − VE = 7.6 V − 2.4V = 5.2 V Para hallar el valor del resistor de emisor (RE):
RE =
VRE = VE 2.4 V = = 1.2kΩ IE ≅ IC 2mA
Reemplazamos los valores que conocemos en la ecuación planteada para la malla colector - emisor, despejamos RC (Resistor Colector) y nos queda:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V IC * RC = VCC − VCE − IC * RE RC =
VCC − VCE − IC * RE 12 V − 5.2V − 2mA * 1.2kΩ 12 V − 5.2 V − 2.4 V 4.4 V = = = = 2kΩ IC 2mA 2mA 2mA
Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 2mA * 2KΩ = 4 V
El Voltaje de colector (VC):
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VC = 7.6 V El Voltaje de base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.4V = 3.1V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 3.1V − 7.6 V = −4.5V Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Base (IB):
IB =
IC 2mA = = 25uA β 80
Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base – emisor y despejamos RB, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1) * RE] = 0 V IB[RB + ( β + 1) * RE] = VCC − VBE VCC − VBE RB + ( β + 1) * RE = IB VCC − VBE RB = − ( β + 1) * RE IB 12V − 0.7 V 11.3V RB = − (80 + 1) * 1.2KΩ = − (81) * 1.2KΩ = 452kΩ − 97.2kΩ = 354.8kΩ 25uA 25uA Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (81) * 25uA * 1.2KΩ = 2.4 V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 25uA * 354.8KΩ = 8.87 V
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3. Determinar en el siguiente circuito: VCC, β (Beta) y RB. SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V
Como IE ≅ IC , entonces reemplazamos en la malla de colector-emisor: − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V
Como VE=VRE, entonces IE: IE =
VRE 2.1V = = 3,08mA RE 0.68KΩ
Como IE ≅ IC , entonces reemplazamos IE en la malla colector-emisor: − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCC = IE * RC + VCE + IE * RE VCC = (3.08mA * 2.7KΩ) + 7.3V + (3.08mA * 0.68KΩ) VCC = 8.32 V + 7.3V + 2.1V VCC = 17.7 V Para hallar el voltaje en el resistor de colector (VRC): VRC = IC * RC = IE * RC = 3.08mA * 2.7kΩ = 8.32 V
El voltaje colector-emisor (VCE): VCE = 7.3V El Voltaje de colector (VC):
VCE = VC − VE
VC = VCE + VE = 7.3V + 2.1V = 9.4 V El Voltaje de base (VB): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.1V = 2.8V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 2.8V − 9.4 V = −6.6V Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V
Como la Corriente de Base (IB) es igual a 20uA y la corriente de Colector (IC) es igual a 3.08mA, entonces β es: IC 3.08mA β= = = 154 IB 20uA Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base – emisor y despejamos RB, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1) * RE] = 0 V IB[RB + ( β + 1) * RE] = VCC − VBE VCC − VBE RB + ( β + 1) * RE = IB VCC − VBE RB = − ( β + 1) * RE IB RB =
17.7 V − 0.7 V 17 V − (154 + 1) * 0.68KΩ = − (155) * 0.68KΩ = 850kΩ − 105.4kΩ = 744.6kΩ 20uA 20uA
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (155) * 20uA * 0.68KΩ = 2.1V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 20uA * 744.6KΩ = 14.89V
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4. La configuracion de polarizacion en emisor de la Figura 1, tiene las siguientes especificaciones: ICQ=4mA, ICsat= 8mA, VC=18V y β=110. Determinar RC, RE y RB.
Figura 1
Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Como VCE = VC − VE , entonces reemplazamos en la malla de colector-emisor:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VC − VE + IE * RE = 0 V Como VE=VRE=IE*RE, entonces:
− VCC + IC * RC + VC − IE * RE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VC = 0 V Despejamos RC de la ecuación de la malla Colector-Emisor:
− VCC + IC * RC + VC = 0 V
RC =
VCC − VC 28V − 18V 10V = = = 2.5kΩ IC 4mA 4mA
Ahora:
RC + RE =
VCC 28V = = 3.5kΩ ICsat 8mA
RC + RE = 3.5KΩ
RE = 3.5KΩ − RC = 3.5KΩ − 2.5KΩ = 1KΩ Para hallar el voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 4mA * 2.5kΩ = 10 V
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Para hallar el voltaje en el resistor de emisor (VRE):
VRE = IE * RE = IC * RE = 4mA *1kΩ = 4 V Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE):
VCE = VC − VE = 18V − 4 V = 14V Para hallar el voltaje de base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 4V = 4.7 V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 4.7 V − 18V = −13.3V Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V
Como la Corriente de Base (IB) es igual a: IB =
IC 4mA = = 36.36uA β 110
Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base – emisor y despejamos RB, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1) * RE] = 0 V IB[RB + ( β + 1) * RE] = VCC − VBE VCC − VBE RB + ( β + 1) * RE = IB VCC − VBE RB = − ( β + 1) * RE IB RB =
28V − 0.7 V 27.3V − (110 + 1) *1KΩ = − (111) * 1KΩ = 750.8kΩ − 111kΩ = 639.8kΩ 36.36uA 36.36uA
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (111) * 36.36uA * 1KΩ = 4 V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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VRB = IB * RB = 36.36uA * 639.8KΩ = 23.26 V
Simulación:
5. La configuracion de polarizacion en emisor de la Figura 2. Determinar IBQ, ICQ, VCEQ, VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE.
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Figura 2
Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1)RE] = 0V
IBQ =
VCC − VBE 16 V − 0.7 V 15.3V = = = 36.29uA RB + ( β + 1) * RE 240KΩ + (120 + 1) * 1.5KΩ 421.5KΩ
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (121) * 36.29uA * 1.5KΩ = 6.58V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 36.29uA * 240KΩ = 8.7 V Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Como IE ≅ IC , reemplazamos en la malla colector-emisor y despejamos corriente de colector (IC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V Para hallar corriente de colector (IC):
IC = β * IB = 120 * 36.29uA = 4.35mA Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE), despejamos de la ecuación de la malla colector-emisor:
− VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCE = VCC − IC * RC − IC * RE VCE = 16 V − 4.35mA * 3.6kΩ − 4.35mA * 1.5KΩ VCE = 16 V − 15.66 − 6.5V = −6.16 V
Con el anterior resultado concluimos que el transistor no se encuentra en región activa (aplicación de amplificador), es decir que se encuentra en región saturación (aplicación interruptor), entonces la solución es:
IC =
VCC 16 V 16 V = = = 3.13mA RC + RE 3.6KΩ + 1.5KΩ 5.1KΩ
Para hallar el voltaje en el resistor colector (VRC):
VRC = IC * RC = 3.13mA * 3.6KΩ = 11.26 V Para hallar el voltaje en el resistor emisor (VRE):
VRE = IE * RE = IC * RE = 3.13mA * 1.5KΩ = 4.69 V Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE), planteamos la malla colector-emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V VCE = VCC − VRC − VRE VCE = 16 V − 11.26 V − 4.69V = 0.05V Para hallar la corriente de base (IB), planteamos la malla base-emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V IB * RB = VCC − VBE − IE * RE Como IE ≅ IC , entonces: IB = IB =
VCC − VBE − IC * RE RB
16 V − 0.7 V − 3.13mA * 1.5kΩ 16 V − 0.7 V − 4.69V 10.61V = = = 44.2uA 240kΩ 240kΩ 240KΩ
Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 44.2uA * 240KΩ = 10.6 V Simulación:
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6. La configuracion de polarizacion en emisor de la Figura 3. Determinar IBQ, ICQ, VCEQ, VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE; utilizando el transistor 2N3904 ( β = 200) . SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Figura 3
Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1)RE] = 0V
IB Q =
VCC − VBE 5 V − 0 .7 V 4.3V = = = 10.72uA RB + ( β + 1) * RE 200KΩ + ( 200 + 1) * 1KΩ 401KΩ
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (201) * 10.72uA * 1KΩ = 2.15V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 10.72uA * 200KΩ = 2.14 V Malla Colector - Emisor:
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− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Colector (IC):
IC = β * IB
ICQ = 200 * 10.72uA = 2.14mA Como IE ≅ IC . Reemplazamos los valores que conocemos en la ecuación planteada para la malla colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCE = VCC − IC * RC − IC * RE
VCE = VCC − IC(RC + RE) VCE = 12 V − 2.14mA( 2KΩ + 1KΩ) VCE = 12 V − 2.14mA(3KΩ) VCE = 12 V − 6.42 V VCE Q = 5.58V Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 2.14mA * 2KΩ = 4.28V Para hallar el Voltaje de Colector (VC):
VCE = VC − VE VC = VCE + VE = 5.58V + 2.15V = 7.73V Para hallar el Voltaje de Base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.15V = 2.85V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 2.85V − 7.73V = −4.88V
Simulación:
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SOLUCION EJERCICIOS POLARIZACION ESTABILIZADA EN EMISOR 1. Determinar en el siguiente circuito: IBQ, ICQ, VCEQ, VE, VB, VC y VBC.
Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1)RE] = 0V
IBQ =
VCC − VBE 20V − 0.7 V 19.3V = = = 29.17uA RB + ( β + 1) * RE 510KΩ + (100 + 1) * 1.5KΩ 661.5KΩ
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (101) * 29.17uA * 1.5KΩ = 4.4 V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 29.17uA * 510KΩ = 14.87 V Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Colector (IC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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IC = β * IB
IC Q = 100 * 29.17uA = 2.9mA Como IE ≅ IC . Reemplazamos los valores que conocemos en la ecuación planteada para la malla colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCE = VCC − IC * RC − IC * RE
VCE = VCC − IC(RC + RE) VCE = 20 V − 2.9mA (2.4KΩ + 1.5KΩ) VCE = 20 V − 2.9mA (3.9KΩ) VCE = 20 V − 11.31V VCE Q = 8.69V Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 2.9mA * 2.4KΩ = 6.96 V Para hallar el Voltaje de Colector (VC):
VCE = VC − VE VC = VCE + VE = 8.69 V + 4.4V = 13.09 V Para hallar el Voltaje de Base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 4.4 V = 5.1V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 5.1V − 13.09 V = −7.99 V
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2. Determinar en el siguiente circuito: RC, RB, RE, VCE y VB. SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Como la Corriente de Colector (IC) es:
IC Q = 2mA Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE):
VCE = VC − VE = 7.6 V − 2.4V = 5.2 V Para hallar el valor del resistor de emisor (RE):
RE =
VRE = VE 2.4 V = = 1.2kΩ IE ≅ IC 2mA
Reemplazamos los valores que conocemos en la ecuación planteada para la malla colector - emisor, despejamos RC (Resistor Colector) y nos queda:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V IC * RC = VCC − VCE − IC * RE RC =
VCC − VCE − IC * RE 12 V − 5.2V − 2mA * 1.2kΩ 12 V − 5.2 V − 2.4 V 4.4 V = = = = 2kΩ IC 2mA 2mA 2mA
Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 2mA * 2KΩ = 4 V
El Voltaje de colector (VC):
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VC = 7.6 V El Voltaje de base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.4V = 3.1V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 3.1V − 7.6 V = −4.5V Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Base (IB):
IB =
IC 2mA = = 25uA β 80
Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base – emisor y despejamos RB, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1) * RE] = 0 V IB[RB + ( β + 1) * RE] = VCC − VBE VCC − VBE RB + ( β + 1) * RE = IB VCC − VBE RB = − ( β + 1) * RE IB 12V − 0.7 V 11.3V RB = − (80 + 1) * 1.2KΩ = − (81) * 1.2KΩ = 452kΩ − 97.2kΩ = 354.8kΩ 25uA 25uA Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (81) * 25uA * 1.2KΩ = 2.4 V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 25uA * 354.8KΩ = 8.87 V
Simulación: SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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3. Determinar en el siguiente circuito: VCC, β (Beta) y RB. SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V
Como IE ≅ IC , entonces reemplazamos en la malla de colector-emisor: − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V
Como VE=VRE, entonces IE: IE =
VRE 2.1V = = 3,08mA RE 0.68KΩ
Como IE ≅ IC , entonces reemplazamos IE en la malla colector-emisor: − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCC = IE * RC + VCE + IE * RE VCC = (3.08mA * 2.7KΩ) + 7.3V + (3.08mA * 0.68KΩ) VCC = 8.32 V + 7.3V + 2.1V VCC = 17.7 V Para hallar el voltaje en el resistor de colector (VRC): VRC = IC * RC = IE * RC = 3.08mA * 2.7kΩ = 8.32 V
El voltaje colector-emisor (VCE): VCE = 7.3V El Voltaje de colector (VC):
VCE = VC − VE
VC = VCE + VE = 7.3V + 2.1V = 9.4 V El Voltaje de base (VB): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.1V = 2.8V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 2.8V − 9.4 V = −6.6V Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V
Como la Corriente de Base (IB) es igual a 20uA y la corriente de Colector (IC) es igual a 3.08mA, entonces β es: IC 3.08mA β= = = 154 IB 20uA Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base – emisor y despejamos RB, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1) * RE] = 0 V IB[RB + ( β + 1) * RE] = VCC − VBE VCC − VBE RB + ( β + 1) * RE = IB VCC − VBE RB = − ( β + 1) * RE IB RB =
17.7 V − 0.7 V 17 V − (154 + 1) * 0.68KΩ = − (155) * 0.68KΩ = 850kΩ − 105.4kΩ = 744.6kΩ 20uA 20uA
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (155) * 20uA * 0.68KΩ = 2.1V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 20uA * 744.6KΩ = 14.89V
Simulación: SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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4. La configuracion de polarizacion en emisor de la Figura 1, tiene las siguientes especificaciones: ICQ=4mA, ICsat= 8mA, VC=18V y β=110. Determinar RC, RE y RB.
Figura 1
Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Como VCE = VC − VE , entonces reemplazamos en la malla de colector-emisor:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VC − VE + IE * RE = 0 V Como VE=VRE=IE*RE, entonces:
− VCC + IC * RC + VC − IE * RE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VC = 0 V Despejamos RC de la ecuación de la malla Colector-Emisor:
− VCC + IC * RC + VC = 0 V
RC =
VCC − VC 28V − 18V 10V = = = 2.5kΩ IC 4mA 4mA
Ahora:
RC + RE =
VCC 28V = = 3.5kΩ ICsat 8mA
RC + RE = 3.5KΩ
RE = 3.5KΩ − RC = 3.5KΩ − 2.5KΩ = 1KΩ Para hallar el voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 4mA * 2.5kΩ = 10 V
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Para hallar el voltaje en el resistor de emisor (VRE):
VRE = IE * RE = IC * RE = 4mA *1kΩ = 4 V Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE):
VCE = VC − VE = 18V − 4 V = 14V Para hallar el voltaje de base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 4V = 4.7 V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 4.7 V − 18V = −13.3V Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V
Como la Corriente de Base (IB) es igual a: IB =
IC 4mA = = 36.36uA β 110
Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base – emisor y despejamos RB, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1) * RE] = 0 V IB[RB + ( β + 1) * RE] = VCC − VBE VCC − VBE RB + ( β + 1) * RE = IB VCC − VBE RB = − ( β + 1) * RE IB RB =
28V − 0.7 V 27.3V − (110 + 1) *1KΩ = − (111) * 1KΩ = 750.8kΩ − 111kΩ = 639.8kΩ 36.36uA 36.36uA
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (111) * 36.36uA * 1KΩ = 4 V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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VRB = IB * RB = 36.36uA * 639.8KΩ = 23.26 V
Simulación:
5. La configuracion de polarizacion en emisor de la Figura 2. Determinar IBQ, ICQ, VCEQ, VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE.
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Figura 2
Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1)RE] = 0V
IBQ =
VCC − VBE 16 V − 0.7 V 15.3V = = = 36.29uA RB + ( β + 1) * RE 240KΩ + (120 + 1) * 1.5KΩ 421.5KΩ
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (121) * 36.29uA * 1.5KΩ = 6.58V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 36.29uA * 240KΩ = 8.7 V Malla Colector - Emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Como IE ≅ IC , reemplazamos en la malla colector-emisor y despejamos corriente de colector (IC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V Para hallar corriente de colector (IC):
IC = β * IB = 120 * 36.29uA = 4.35mA Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE), despejamos de la ecuación de la malla colector-emisor:
− VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCE = VCC − IC * RC − IC * RE VCE = 16 V − 4.35mA * 3.6kΩ − 4.35mA * 1.5KΩ VCE = 16 V − 15.66 − 6.5V = −6.16 V
Con el anterior resultado concluimos que el transistor no se encuentra en región activa (aplicación de amplificador), es decir que se encuentra en región saturación (aplicación interruptor), entonces la solución es:
IC =
VCC 16 V 16 V = = = 3.13mA RC + RE 3.6KΩ + 1.5KΩ 5.1KΩ
Para hallar el voltaje en el resistor colector (VRC):
VRC = IC * RC = 3.13mA * 3.6KΩ = 11.26 V Para hallar el voltaje en el resistor emisor (VRE):
VRE = IE * RE = IC * RE = 3.13mA * 1.5KΩ = 4.69 V Para hallar el voltaje colector-emisor (VCE), planteamos la malla colector-emisor:
− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V VCE = VCC − VRC − VRE VCE = 16 V − 11.26 V − 4.69V = 0.05V Para hallar la corriente de base (IB), planteamos la malla base-emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V IB * RB = VCC − VBE − IE * RE Como IE ≅ IC , entonces: IB = IB =
VCC − VBE − IC * RE RB
16 V − 0.7 V − 3.13mA * 1.5kΩ 16 V − 0.7 V − 4.69V 10.61V = = = 44.2uA 240kΩ 240kΩ 240KΩ
Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 44.2uA * 240KΩ = 10.6 V Simulación:
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6. La configuracion de polarizacion en emisor de la Figura 3. Determinar IBQ, ICQ, VCEQ, VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE; utilizando el transistor 2N3904 ( β = 200) . SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Figura 3
Malla Base - Emisor:
− VCC + VRB + VBE + VRE = 0V − VCC + IB * RB + VBE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):
IE = ( β + 1)IB Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
− VCC + IB * RB + VBE + ( β + 1)IB * RE = 0V − VCC + VBE + IB[RB + ( β + 1)RE] = 0V
IB Q =
VCC − VBE 5 V − 0 .7 V 4.3V = = = 10.72uA RB + ( β + 1) * RE 200KΩ + ( 200 + 1) * 1KΩ 401KΩ
Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):
VE = VRE = IE * RE = ( β + 1) * IB * RE = (201) * 10.72uA * 1KΩ = 2.15V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRB):
VRB = IB * RB = 10.72uA * 200KΩ = 2.14 V Malla Colector - Emisor:
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− VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V Para hallar la Corriente de Colector (IC):
IC = β * IB
ICQ = 200 * 10.72uA = 2.14mA Como IE ≅ IC . Reemplazamos los valores que conocemos en la ecuación planteada para la malla colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:
− VCC + IC * RC + VCE + IE * RE = 0 V − VCC + IC * RC + VCE + IC * RE = 0 V VCE = VCC − IC * RC − IC * RE
VCE = VCC − IC(RC + RE) VCE = 12 V − 2.14mA( 2KΩ + 1KΩ) VCE = 12 V − 2.14mA(3KΩ) VCE = 12 V − 6.42 V VCE Q = 5.58V Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC):
VRC = IC * RC = 2.14mA * 2KΩ = 4.28V Para hallar el Voltaje de Colector (VC):
VCE = VC − VE VC = VCE + VE = 5.58V + 2.15V = 7.73V Para hallar el Voltaje de Base (VB):
VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.15V = 2.85V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):
VBC = VB − VC VBC = 2.85V − 7.73V = −4.88V
Simulación:
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