Solucion Taller Circuito De Polarizacion Divisor De Voltaje

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SOLUCION EJERCICIOS TALLER POLARIZACION DIVISOR DE VOLTAJE 1. La configuracion de polarizacion por divisor de voltaje de la Figura 1, tiene las siguientes especificaciones: ICQ=2mA y VCEQ=10V . Determinar R1, RC, IBQ, β (Beta), VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE.

Figura 1

Malla Colector - Emisor:

Como IE ≅ IC .

− VCC + VRC + VCE + VRE = 0 V − VCC + IC * R C + VCE + IE * R E = 0 V

Reemplazamos en la ecuación planteada para la malla colector – emisor:

− VCC + IC * R C + VCE +IE *R E = 0 V − VCC + IC * R C + V CE +IC * R E = 0 V Para hallar el voltaje emisor (VE):

VE = VRE = IE * R E = IC * R E = 2mA *1.2kΩ = 2.4 V El voltaje colector-emisor (VCE):

VCE = VC − VE = 10V . Reemplazamos los valores conocidos en la ecuación planteada para la malla colector – emisor y despejamos resistor de colector (RC):

− VCC + IC * R C + V CE +IC * R E = 0 V IC * R C = VCC − VCE − IC * R E V − VCE − IC * R E 18V − 10 V − 2.4 V 5.6 V R C = CC = = = 2.8KΩ IC 2mA 2mA

Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA

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VRC = IC * R C = 2mA * 2.8KΩ = 5.6V Para hallar el Voltaje de Base (VB):

VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.4 V = 3.1V Para hallar el Voltaje de Colector (VC):

VCE = VC − VE VC = VCE + VE = 10V + 2.4 V = 12.4 V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):

VBC = VB − VC VBC = 3.1V − 12.4 V = −9.3V Ahora para hallar el valor de R1: V *R 2 VTH = VR 2 = VB = CC R1 + R 2 3.1V =

18V * 18KΩ R1 + 18KΩ

3.1V (R1 + 18KΩ) = 324KΩ 3.1V * R1 + 3.1V *18KΩ = 324KΩ 3.1V * R1 + 55.8KΩ = 324KΩ R1 =

324KΩ − 55.8KΩ = 86.52KΩ 3.1V

Una vez hallados los valores de R1 y RC, dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

Para hallar resistor de base (RTH): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA

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Rth = R1 // R 2 =

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R1 * R 2 86.52KΩ * 18KΩ = = 14.9KΩ R1 + R 2 86.52KΩ + 18KΩ

Para hallar el voltaje thevenin (VTH): Vth = VR 2 =

R 2 * VCC 18KΩ * 18V = = 3.1V R1 + R 2 86.52KΩ + 18KΩ

Una vez hallados los valores de Rth (Resistor Thevenin) y Vth (Voltaje Thevenin), dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

Malla Base - Emisor:

− VTH + VRTH + VBE + VRE = 0 V − VTH + IB * R TH + VBE + IE * R E = 0 V Para hallar la Corriente de Emisor (IE):

IE ≅ IC Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:

− VTH + IB * R TH + VBE + IC * R E = 0 V

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V − VBE − IC * R E 3.1V − 0.7 V − 2.4 V IBQ = TH = = 0uA R TH 14.9kΩ Con el resultado anterior, concluimos que el transistor se encuentra en estado de corte (colector y emisor un interruptor abierto); por lo tanto no se puede hallar el β .

2. La configuracion de polarizacion por divisor de tension de la Figura 2. Determinar IBQ, ICQ, VCEQ, VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE.

Figura 2

Rth = R1 // R 2 = Vth = VR 2 =

R1 * R 2 82KΩ * 22KΩ = = 17.35KΩ R1 + R 2 82KΩ + 22KΩ R 2 * VCC 22KΩ * 18V = = 3.8V R1 + R 2 82KΩ + 22KΩ

Una vez hallados los valores de Rth (Resistor Thevenin) y Vth (Voltaje Thevenin), dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

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Malla Base - Emisor:

− VTH + VRTH + VBE + VRE = 0 V − VTH + IB * R TH + VBE + IE * R E = 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:

− VTH + IB * R TH + VBE + ( β + 1)IB * R E = 0 V − VTH + VBE + IB [ R TH + ( β + 1)R E ] = 0V

IBQ =

VTH − VBE 3.8V − 0.7 V 3.1V = = = 39.46uA R TH + ( β + 1) * R E 17.35KΩ + (50 + 1) * 1.2KΩ 78.55KΩ

Para hallar el Voltaje en Emisor (VE):

VE = VRE = IE * R E = ( β + 1) * IB * R E = (51) * 39.46uA * 1.2KΩ = 2.41V Para hallar el Voltaje en el resistor de base (VRTH):

VRTH = IB * R TH = 39.46uA * 17.35KΩ = 0.68V Malla Colector - Emisor:

− VCC + VRC + VCE + VRE = 0 V − VCC + IC * R C + VCE + IE * R E = 0 V Para hallar la Corriente de Colector (IC):

IC = β * IB

ICQ = 50 * 39.46uA = 1.97mA 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 * R C + VCE +IE *R E = 0 V − VCC + IC * R C + V CE +IC * R E = 0 V − VCC + VCE + IC (R C + R E ) = 0 V VCE = VCC − IC (R C + R E ) VCE = 18V − 1.97mA (5.6KΩ + 1.2KΩ)

VCE = 18V − 1.97mA (6.8KΩ) = 18V − 13.39 V = 4.6V Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (VRC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA

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VRC = IC * R C = 1.97mA * 5.6KΩ = 11.03V Para hallar el Voltaje de Colector (VC):

VCE = VC − VE VC = VCE + VE = 4.6 V + 2.41V = 7.01V Para hallar el Voltaje de Base (VB):

VBE = VB − VE VB = VBE + VE = 0.7 V + 2.41V = 3.11V Para hallar el Voltaje Base-Colector (VBC):

VBC = VB − VC VBC = 3.11V − 7.01V = −3.9 V Simulación:

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