Tema 7: El TRANSISTOR BIPOLAR - Polarizacion de CD ELECTRONICA I- FACET- UNT

Transcripción

1 Tema 7: l TANSSTO POLA - Polarizacion de D LTONA - FAT- UNT 1

2 TJ- POLAZAON TMA 7 Para definir un estado de polarización, se deben definir las corrientes y tensiones existentes en el dispositivo, se deben conocer seisvariables:,,,,,y De las seis variables,,,,,, y, solo son independientes 4, ya que por las leyes de Kirchoff + = + = Generalmente se trabajara con las variables,, y Por tanto se necesitan 4 ecuaciones para resolver las corrientes y tensiones en el transistor. La temperatura es otro factor importante para la polarización, ya que provoca cambios en las características del dispositivo: la corriente aumenta con la temperatura es necesario que el circuito externo de polarización brinde estabilidad de temperatura. 2 LTONA - FAT- UNT

3 TJ- POLAZAON TMA 7 Para que el transistor funcione en alguna de las regiones, es necesario polarizarlo mediante una red externa de continua. l circuitodepolarización externaesde continua. Las dos ecuaciones que impone el circuito de polarización en continua se denominan: UAONS D POLAZAÓN Dosecuacioneslaproporcionaelmodelodeldispositivo. Las otras dos ecuaciones la proporcionará el circuito de polarización externa n égimen de tensiones y corrientes constantes, en ausencia de señales, el circuito externo estará compuesto exclusivamente por: Fuentes de tensión continuas y constantes. Fuentes de corriente continuas y constantes. esistencias Las capacidades se considerarán.a. Y las inductancias.. 3 LTONA - FAT- UNT

4 UAONS D OMPOTAMNTO D LOS TJ TMA 7 Por leyes de Kirchoff : cuaciones comportamiento: g(, ) LTONA - FAT- UNT f(, ) 4

5 UAONS D OMPOTAMNTO D LOS TJ TMA 7 UAONS D POLAZAÓN cuación circuito de entrada cuación circuito de salida LTONA - FAT- UNT Las ecuaciones de polarización solo dependen de la red de polarización externa 5

6 LTONA - FAT- UNT 6 Q Q Q

7 POLAZAÓN N ZONA D OT TMA 7 álculo de las corrientes en zona de corte n la zona de corte: Se obtiene: i i 0 i 0 0 Si: 0.7 No fluye corriente por ninguno de los terminales Ge: 0.3 s NPN Para polarizar el transistor en corte basta con no polarizar la unión base-emisor, es decir, =0. LTONA - FAT- UNT La juntura del transistor se comporta como un circuito abierto. 7

8 MODLO SMPLFADO DL TJ N LA ZONA D SATUAÓN TMA7 La unión base-emisor polarizada directamente y la unión base-colector polarizada también directamente. n el límite de la región de saturación a la egión activa directa, v vale aproximadamente 0,7 voltios, y v = tensión umbral =0,5 voltios, por lo que valdrá 0,2 voltios, por eso se modela la tensión como una fuente de tensión constante de 0,2 voltios, aunque puede ser menor. La tensión en saturación, debido a que la corriente de base suele ser bastante elevada, puede llegar a ser de 0,8 voltios en transistores de baja potencia 8

9 POLAZAÓN N ZONA D SATUAON TMA 7 álculo de las corrientes en zona de saturación n la zona de saturación: Se obtiene: 0,2 ; 0,7 e sat orrientes de emisor y de colector muy dependientes de las tensiones emisor base y colector base. l comportamiento de un transistor en saturación es equivalente al de un circuito cerrado. n este estado de operación, aunque aumente la corriente de base, la corriente por el colector se mantiene constante.

10 POLAZAÓN N ZONA D SATUAON TMA 7 álculo de las corrientes en zona de saturación scribiendo la ecuaciones de la malla de entrada del circuito de polarización: La malla de salida: Particularizando con: 0,2 ; 0,7 e sat 0,7 0,2 10

11 MODLO SMPLFADO DL TJ N LA ZONA D SATUAÓN TMA7 Por tanto, se puede decir que cuando el transistor está polarizado en la región de saturación, el transistor bipolar equivale al siguiente modelo:

12 SUMN: MODLO SMPLFADO DL JT N LA.A.D. TMA 7 Se puede decir que cuando el transistor está polarizado en la.a.d. el transistor bipolar equivale al siguiente circuito: npn 0,7 egión Activa pnp 0,7 LTONA - FAT- UNT >0 >0,2 >0 <-0,2 s decir: = β Por tanto el transistor, polarizado en zona activa, funciona como un amplificador de corriente 12 Muy importante!!

13 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 MPOTANT: quiere decir que la corriente de colector depende exclusivamente de la corriente de base (y que es independiente de la resistencia de colector ) la corriente de colector de continua es controlada por la malla de entrada. sto también se puede observar en la característica o gráfica de salida: 40 [ma] = 400A = 300A LTONA - FAT- UNT 20 = 200A = 100A =0A [] 13

14 POLAZAÓN- SUMN TMA 7 1. Según las tensiones aplicadas entre los terminales del transistor se polarizarán las junturas y se fija la zona de operación 2. Para aplicar estas tensiones en los terminales del TJ es necesario diseñar un circuito externo de polarización de D. ste circuito externo fijará el punto de operación deseado 3. on 4 ecuaciones se resuelve la polarización. Dos ecuaciones la proporciona el modelo del dispositivo y dos ecuaciones la proporcionará el circuito de polarización externo. 4. l teorema de superposición puede ser aplicado al circuito 5. Hay 4 configuraciones típicas de circuitos de polarización LTONA - FAT- UNT 6. ada diseño determinará la estabilidad del sistema. 7. l punto de operación es un punto fijo sobre las características del transistor que definen una región para la amplificación de la señal aplicada. 14

15 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 egión de operación Unión - Unión - Directo nverso Activa Directa ed o malla de entrada ed o malla de salida Modelo del Dispositivo para egión Activa Directa cuación de la recta de carga: ymxb 1 15 LTONA - FAT- UNT

16 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 La representación gráfica de la ecuación de la malla de salida, se llama: ecta de carga estática o de continua. ymxb 1 Se grafica encima de las curvas características del dispositivo. 1 [ma] md Para =0 Para =0 LTONA - FAT- UNT Q [] La pendiente de la recta es: m D 1 16 Q

17 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 ecta de carga estática o de continua. La recta de carga de D describe todos los valores posibles de tensión y corriente en la malla de salida del circuito Q [ma] m D 1 ymxb 1 m D 1 LTONA - FAT- UNT [] b 17 Q

18 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 jemplo 1: Diseñe el circuito para que el punto de operación sea = 5, = 3,5 ma. onsidere =0,7m; =200; =12 l diseño, en este caso, consiste en calcular los elementos externos (resistencias) que hacen cumplir el punto de operación solicitado 2K 5 1, A17,5A LTONA - FAT- UNT 645,7K Si se desea cambiar el punto de polarización, se puede cambiar, o. 18

19 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 ambiar la resistencia de colector c equivale a cambiar la pendiente de la recta de carga. l punto Q queda determinado por la intersección de la recta de carga y la curva de, puesto que c no interviene en el calculo de m D 1 1 ntonces, si se cambia c, cambia el valor de la tensión, SN AMA la corriente de colector 19 LTONA - FAT- UNT

20 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 l cambio de la/las resistencias del circuito de entrada, implicará un cambio de la corriente de base. n el gráfico equivale a mover el punto de operación sobre la misma recta de carga [ma] [] 1 l cambio de, provoca el cambio del valor de la tensión, y de la corriente de colector 20 LTONA - FAT- UNT

21 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 n el gráfico se observa lo que ocurre cuando se cambia exclusivamente la fuente cc (sin cambiar la/las resistencias del circuito de entrada, ni la resistencia de colector). n el gráfico equivale a trazar rectas de cargas paralelas y el punto de operación se moverá como se muestra. 1 l cambio de, provoca el cambio del valor de la tensión, de la corriente de base y de la corriente de 21 colector LTONA - FAT- UNT

22 UTO D POLAZAÓN FJA N AD TMA 7 jemplo 1: alcule el punto de operación del circuito, sabiendo = 12, =0,7 m; =50; = 2,2K; = 240K 5 4, A 47,1 A 3 2,35.10 A2,35mA 6,82 jemplo 2: alcule el punto de operación del circuito, sabiendo = 22, =0,7 m; =120; = 3,3K; = 680K LTONA - FAT- UNT 31,3A 3,76mA 22 9,6

23 POLAZAÓNFJA ON SSTNADMSONAD TMA7 egión de operación Unión - Unión - Directo nverso Activa Directa ed o malla de entrada LTONA - FAT- UNT ed o malla de salida Modelo del Dispositivo para egion Activa Directa 23

24 UTO D POLAZAÓN FJA ON SSTNA D MSO N AD TMA LTONA - FAT- UNT Si

25 UTO D POLAZAÓN FJA ON SSTNA D MSO N AD- TA D AGA STÁTA TMA Q [ma] m D LTONA - FAT- UNT [] Q 1 1 Q Q 25

26 UTO D POLAZAÓN FJA ON SSTNA D MSO N AD l agregado de la resistencia de emisor, proporciona una mejor estabilidad del punto de operación. sto significa que ante cambios de parámetros externos, tales como tensión de alimentación de fuente, temperatura,, etc; las tensiones y corrientes de D toman valores próximos a los calculados para el punto de operación. l análisis matemático de la estabilidad, se hará más adelante Análisis cualitativo: Si aumenta por efecto de la temperatura, entonces se produce un aumento de la corriente de colector c omo c, entonces aumenta la corriente de emisor l aumento de provoca un aumento en la caída de tensión en. omo ntonces disminuye Si disminuye, provoca que disminuya 26 LTONA - FAT- UNT

27 UTO D POLAZAÓN FJA ON SSTNA D MSO N AD TMA 7 jemplo 3:alcule la tensión de polarización y la corriente de polarización para el circuito de la figura. onsidere = 12; = ,62mA 26,22A LTONA - FAT- UNT 4,13 Si se desea modificar el punto de polarización ya sea aumentando la 27 corriente de colector, o aumentando la tensión colector emisor que componente se debe modificar en un caso u otro?

28 UTO D POLAZAÓN FJA ON SSTNA D MSO N AD TMA7 Análisis de la influencia de los parámetros del circuito externo en el valor del punto de polarización 1 Análisis cualitativo: 1 1 Si se cambia, cambia, cambia, cambia. No cambia la recta de carga, o sea que el punto se mueve sobre la misma recta de carga, saltando de curva en curva de. 1 1 m D LTONA - FAT- UNT Si se cambia, cambia la tensión colector emisor. No cambia y por lo tanto no cambia. ambia el valor de la pendiente de la ecta de carga. ada valor de genera una recta de carga distinta. Si cambia, cambia y provoca proporcionalmente un cambio de, y un pequeño cambio de la tensión colector emisor. Si se cambia, cambia,, 28

29 UTO D POLAZAÓN FJA ON SSTNA D MSO N AD TMA7 Análisis de la influencia de los parámetros del circuito externo en el valor del punto de polarización 1 Debe quedar claro que: La corriente depende SOLO de Fuente de corriente controlada por corriente La corriente depende de:, y 1 1 LTONA - FAT- UNT La tensión depende de:,, y Que un cambio de no implica necesariamente un cambio de Pero todo cambio de, implicara un cambio directamente proporcional de, mientras se esté en la zona lineal. La recta de carga depende de, y 29

30 POLAZAÓNNDPNDNT D TMA7 egión de operación Unión - Unión - Directo nverso Activa Directa Si: n los circuitos anteriores los valores de corriente y tensión de polarización dependen de, que es sensible a la temperatura MTODO APOXMADO in ed o malla de entrada 2 in p1 p2 p 1 p LTONA - FAT- UNT

31 UTODPOLAZAÓNNDPNDNT D TMA7 2 ed o malla de salida c 1 1 LTONA - FAT- UNT Si

32 UTODPOLAZAÓNNDPNDNT DN AD TMA 7 Observar: : no se utilizó en las ecuaciones de entrada y salida. La tensión de polarización de base 2 es fija y depende exclusivamente de 1, 2 y sto implica que la tensión en es fija y por lo tanto el valor de impone el valor de la corriente y por consiguiente de la corriente determinará el valor de la tensión de colector y por lo tanto la tensión La tensión 2 se puede ajustar mediante la variación de 2 o de 1, pero es mas sencillo realizar el ajuste con 2 LTONA - FAT- UNT La corriente de colector se ajusta con la resistencia La tensión se ajusta por medio de 32

33 UTODPOLAZAÓNNDPNDNT DN AD TMA Q [ma] m D Q Q Q [] 1 S LA MSMA TA D AGA QU N UTO ON Pz FJA ON SSTNA D MSO, PO QU LA MALLA D SALDA S LA MSMA!!!!!! 33 LTONA - FAT- UNT

34 UTODPOLAZAÓNNDPNDNT DN AD- MTODO APOXMADO TMA 7 jemplo 7: alcule la tensión de polarización y la corriente de polarización para el circuito de la figura. onsidere = 22; = 0,7;=140 l método aproximado se basa en despreciar la corriente frente a p. Se supone que p 10 Para que esto ocurra se debe cumplir que 2 in ,3 1,3 0,867mA 1500 LTONA - FAT- UNT 12,03 34

35 UTODPOLAZAÓNNDPNDNT DN AD TMA ,867mA 12,03 jemplo 5:alcule la tensión de polarización y la corriente de polarización para el circuito de la figura. onsidere = 22; = p cc ,8A 6,19A p 35 LTONA - FAT- UNT

36 UTO DPOLAZAÓN NDPNDNT DN AD TMA7 MTODO XATO ed o malla de SALDA: ed o malla de NTADA: se aplica Thévenin: TH TH LTONA - FAT- UNT TH TH TH TH TH TH

37 UTO DPOLAZAÓN NDPNDNT DN AD- MTODO XATO TMA 7 jemplo 7: alcule la tensión de polarización y la corriente de polarización para el circuito de la figura. opnsidere = 22; =140 TH TH 1 6,05A TH 1 2 3,54K TH ,85mA LTONA - FAT- UNT 12,2 37 omparar estos resultados con los obtenidos con el método aproximado

38 UTO D POLAZAÓN ON ALMNTAÓN AS-OLTO N AD TMA7 ed o malla de entrada: ed o malla de salida: 1 1 LTONA - FAT- UNT Si 100 La estabilidad de del punto de operación de D se ve mejorado, mediante la resistencia y el lazo de realimentación 38

39 UTO D POLAZAÓN ON ALMNTAÓN AS-OLTO N AD TMA ,02mA jemplo 1: alcule la tensión de polarización y la corriente de polarización para el circuito de la figura. onsidere = 10; =50; A =100K; =150K; =3K; =1,2K; 20,03A LTONA - FAT- UNT 5,72 1,0015mA 39

40 ANÁLSS GAFO D POLAZAÓN N D TMA 7 Técnica gráfica para encontrar el punto de operación de un circuito con TJ (Q) m Q [ma] Q 1 b m D 1 Q y mx b [] Las características típicas del colector, definen sólo la operación completa del dispositivo de transistores. Las restricciones del circuito también deben considerarse en la obtención del punto de operación real denominado punto de operación Q l punto de operación es el punto donde intersectan la recta de carga con la curva de corriente de base del circuito Muy importante 40 LTONA - FAT- UNT

41 ANÁLSS GAFO D POLAZAÓN N D TMA 7 La línea recta que representa la ecuación puede dibujarse sobre las curvas de salida para obtener los dos puntos extremos de la línea recta: 1. Para = O, = cc 2. Para = O, = /( + Q [ma] m D 1 [] Aunque se utilizan los mismos ejes de tensión-corriente que los de las características del colector del transistor, la recta de carga de D no tiene nada que ver con el dispositivo. LTONA - FAT- UNT Q Q 41

42 ANÁLSS GAFO D POLAZAÓN N D TMA 7 La recta de carga depende sólo de la tensión de alimentación cc, y de los valores de las resistencias del circuito de salida ( c y ) La pendiente de la línea de carga depende únicamente de los valores de las resistencias del circuito de salida ( c y ). La operación del circuito depende tanto de las características del transistor como de los elementos del circuito La representación gráfica de ambas curvas sobre un mismo juego de curvas o gráfico permite la determinación del punto Q del circuito. LTONA - FAT- UNT La recta de carga de D describe todos los valores posibles de tensión y corriente en la malla de salida del circuito 42

43 STALDAD D LA POLAZAÓN TMA 7 La corriente de colector puede variar debido a tres factores principales: 1. La corriente de saturación inversa O (tb llamada corriente de fuga) que se duplica por cada incremento de 10º 2. La tensión que disminuye 2,5 m/º 3. La ganancia aumenta con la temperatura Se puede definir un factor de estabilidad para cada uno de estos parámetros: SO. cte S S O cte cte uanto mayor es S peor es la estabilidad del punto de operación. l mejor caso o caso ideal se cumple cuando S = 1 Análisis de S( O ): Si se deriva c respecto de : S O S O O O O LTONA - FAT- UNT n la actualidad el O de los transistores es muy bajo, por lo cual aún cuando S sea grande el cambio de c no será considerable. Debido a ello, este factor NO tiene mayor importancia en la actualidad 43

44 STALDADDLAPOLAZAÓN( O ) TMA7 álculo de S para distintas configuraciones: Para el circuito de polarización fija: 0 S 1 Para el circuito de polarización fija con resistencia en emisor: S SO Para el circuito de polarización independient e o Auto polarizado: TH TH TH TH derivando 00TH S O TH TH 44 LTONA - FAT- UNT

45 Para que el factor de estabilidad sea próximo al ideal, es necesario que: 1 TH TH Decir que para obtener la máxima estabilidad es necesario que TH <<. Una forma de cumplir esta condición es hacer TH 0, lo cual implica que: La estabilidad exige que la tensión en 2 NO AM a pesar que se modifique la corriente de base Para que la tensión en 2 sea constante e independiente de la corriente de base, es necesario que esta sea despreciable. O sea: 2 >>. n la práctica, para que se pueda cumplir la condición anterior, para hacer el diseño del circuito se adopta Otra forma de mejorar la estabilidad es aumentar, haciendo que se cumpla >> TH. n este caso la tensión disminuye provocando disminución de la máxima señal de salida Para que se cumpla que es despreciable frente a 2, es necesario que 2 1, en este caso la tensión 2 se ajusta exclusivamente con 1 o 2 ste análisis es importante para los transistores de potencia que tienen O grandes Muy importante 45 LTONA - FAT- UNT

46 STALDADDLAPOLAZAÓN( ) TMA7 Análisis de S( ): la tensión disminuye 2,5m por cada º. l análisis se debe hacer a distintas temperaturas. S O cte Si TH 1 S 1 y 1 TH TH TH TH 01 S TH TH Análisis de S(): la ganancia de corriente aumenta con la temperatura. l análisis se debe realizar para distintas temperaturas uanto mayor es mas estable el circuito ante la variación de con la temperatura 46 LTONA - FAT- UNT

47 STALDADDLAPOLAZAÓN() TMA7 l valor de beta es fuertemente dependiente de la temperatura. n transistores discretos tiene una dispersión en su valor muy importante, incluso para transistores del mismo tipo y a igual temperatura. n el circuito de polarización fija, la depende de beta: n el circuito de polarización fija con resistencia en emisor : 1 1 LTONA - FAT- UNT 1 47

48 STALDADDLAPOLAZAÓN() TMA7 n estos circuitos, para garantizar un valor de Q constante, y que se pueda reproducir y conseguir que no varíe, deberá hacerse independiente de beta, con una beta mínima lo suficientemente elevada ya que ésta es muy variable, y por tanto el diseño de lared de polarización deberá se tal que cumpla: 1 1 ( si 1) n el diseño, se puede aplicar la relación 1/10 ó 1/20, según el error admisible LTONA - FAT- UNT Si se garantiza Q constante, Q también será constante, siempre que beta>>

49 DSÑO D UTOS TMA 7 Diseño de ircuito de polarizacion fija con resistencia en emisor Diseñar el circuito significa que se deben calcular los TODOS los componentes externos del circuito de polarización: esistencias y fuente alimentación Polarice el amplificador de la figura en zona lineal. Para ello calcule el valor de las resistencias, sabiendo que = 12; =250 La malla de salida: La malla de entrada: 1 LTONA - FAT- UNT De modelo Las incógnitas son:,, 49 brinda estabilidad a la polarización de D, por lo que a mayor mayor estabilidad.

50 DSÑO D UTOS TMA 7 Pero si es muy grande, la tensión que cae en ella será grande y por lo tanto producirá una tensión de salida chica. O sea limita el intervalo de excursión de la tensión colector-emisor ntonces, conviene adoptar grande para máxima estabilidad o chico para máxima excursión de salida Se llega a un criterio de compromiso entre estabilidad y excursión de salida Se adopta la tensión de emisor 5 20 De: se calcula De: se calcula De: se calcula LTONA - FAT- UNT

51 DSÑO D UTOS TMA 7 Malla de salida: Malla de entrada: ntonces, conviene adoptar grande para máxima estabilidad o chico para máxima excursión de salida Se llega a un criterio de compromiso entre estabilidad y excursión de salida Se adopta la tensión de emisor 5 20 Para que la tensión en 2 sea constante e independiente de la corriente de base, es necesario que esta sea despreciable. O sea: 2 >>. n la práctica, para que se pueda cumplir la condición anterior, para hacer el diseño del circuito se adopta ntonces se adopta: Las incógnitas son: 1, 2,, p1 p2 p 10 Q 51 LTONA - FAT- UNT

52 DSÑO D UTOS TMA 7 Diseño de ircuito de polarizacion independiente de 2. Se calcula : 3. Se adopta el valor de p : 4. Se calcula 2 : 5. erifique que : Malla de salida: Malla de entrada: Se adopta, según el criterio de compromiso entre buena estabilidad y máxima excursión de salida: 15% 5% 1 1 p 6. Se calcula 1 y con las ecuaciones de las mallas de entrada y salida Q 2 p 2 2 p 52 LTONA - FAT- UNT

53 DSÑO D UTO D POLAZAÓN NDPNDNT DN AD TMA7 jemplo 9: Diseñe el amplificador de la figura para que trabaje en el punto de polarización especificado. Datos: = 18; =250; =0,67; =8,5; = 5mA 4) Se calcula 1)Se adopta: 10% 1,8 3) Se calcula: 2 2,47 20A 2) Se calcula: 360 LTONA - FAT- UNT 5) Se adopta: p2 p1 p 10Q p 200A 6) Se calcula K 7) Se verifica: ,35 p ,35K90,36K 53

54 DSÑO D UTO D POLAZAÓN NDPNDNT DN AD TMA7 8) Se alcula K , 65 p 9) Se calcula: Observaciones: La corriente p siempre debe ser mucho menor que la corriente de colector. aso contrario se disiparía mucha potencia en las resistencias de polarización de base 1 y 2 y el circuito no tendría buen rendimiento. sto lleva a que las resistencias 1 y 2 siempre sean mucho mayor que. 2. La resistencia 1 siempre es mayor que 2 (salvo para tensiones de fuente chicas), ya que la tensión que cae en 2 siempre será menor. 54 LTONA - FAT- UNT

55 UTO D POLAZAÓN FJA N SATUAÓN TMA 7 egión de operación Saturación Unión - Unión - Directo Directo sat sat 0 0,2 0 sat sat 0,7 0,9 Sat LTONA - FAT- UNT Saturación: Máximos niveles de operación 55

56 UTO D POLAZAÓN FJA N SATUAÓN TMA 7 jemplo: alcule el valor de las resistencias para que el transistor trabaje en la zona de saturación, sabiendo = 12; =120; cmáx =100 ma De hoja de datos sat =0,7 Se adopta sat << máx sat =30 ma Sat 400 0,5 LTONA - FAT- UNT 11,3 sat Se adopta sat > csat / 1.2mA sat 11,3 10K 56

57 MODLO SMPLFADO N LA GÓN D OT TMA 7 egión de operación Unión - Unión - nverso nverso orte npn GON D OT pnp LTONA - FAT- UNT <0,5 <0,5 >-0,5 >-0,5 57 n transistores de Si, a temperaturas no muy elevadas, = =0

58 POLAZAÓN FJA N LA GÓN D OT TMA 7 jemplo: alcule el valor de las resistencias para que el transistor trabaje en la zona de corte, sabiendo = 12; =250; co =15 na corte corte corte 0,7 0,7 0,45 11,25 corte 3,75A o O omo c es muy chica, se adopta: 300K o M o LTONA - FAT- UNT orte: Mínimos niveles de operación 58

59 TANSSTOS PNP TMA 7 Todo lo dicho para transistores NPN se aplica a los PNP sin más que: Mantener todos los tipos de polarización (directa o inversa). ambiarlos sentidos de todas las fuentes de tensión que se ha dibujado. Por convenio se mantiene los sentidos con los que se miden las tensiones. ambiarlos sentidos de todas las circulaciones reales de corriente. Por convenio se mantinen los sentidos con los que se miden las corrientes. < 0 - a > 0 a (- ) LTONA - FAT- UNT 59

60 AATÍSTAS TÉNAS TMA 7 Utilizando el código alfanumérico del transístor se pueden obtener sus características técnicas proporcionadas por el fabricante, consultando un data book o un data sheet. max O O O Máxima corriente de colector que el transistor puede soportar. Si se excede este valor el TJ se puede quemar. Tensión máxima colector emisor con la base abierta. Tensión máxima colector base con el emisor abierto. Tensión máxima emisor base con el colector abierto. LTONA - FAT- UNT h F ó Ganancia o factor de amplificación de corriente, del transístor. h F = / P dmáx f T Potencia máxima que puede disipar el TJ sin quemarse Frecuencia de ganancia unitaria. 60

61 AATÍSTAS TÉNAS TMA 7 [ma] aracterísticas comunes a todos los transistores O máx GÓN D SATUAÓN =90A =70A =50A =30A =10A ZONA D TAAJO OMO AMPLFADO =0A P máx máx LTONA - FAT- UNT 0 sat GÓN D OT [] 61

62 UA D MÁXMA POTNA TMA 7 La Pmáxde trabajo de un transistor es un dato que proporcionan los fabricantes en las hojas de especificaciones técnicas s la potencia máxima que puede desarrollar el transistor sin provocar su destrucción l transistor posee una resistencia entre el colector y el emisor, que varía en función de. Por esta resistencia variable circula la corriente c, relativamente grande, que provoca en la misma una potencia calorífica, debido al efecto Joule. LTONA - FAT- UNT sta potencia se calcula: P d =. La potencia disipada se transforma íntegramente en calor, provoca un aumento de la temperatura en el transistor que, en el caso de salirse de los límites admisibles, provocará la destrucción del mismo. 62

63 UA D MÁXMA POTNA TMA 7 Trazado de la curva jemplo, para el transistor 107 se indica una potencia máxima de 300 mw. La curva de potencia máxima para este transistor será tal que el producto de por l c sea igual a 0,3 W: P máx = l c = 300 mw = 0,3 W Se construye una tabla dando valores a, por ejemplo O, 1, 4, 6, 10, 15 y 20. Luego se calculan las corrientes máximas que podrán circular por el colector para cada una de estas tensiones, sin que se sobrepase la potencia máxima de 0,3 W Una vez hecho esto se llevan los valores obtenidos a la familia de curvas de colector, formando el resultado de la unión de los puntos una hipérbola sta hipérbola divide a la característica en dos zonas claramente diferenciadas: la zona prohibida de funcionamiento, que queda por encima de la misma, en la cual la potencia es superior a 300 mw y, por lo tanto, es hay donde el transistor corre peligro de destrucción por la acción del calor; y la zona de trabajo, que queda por debajo de la hipérbola, y en la cual la potencia es inferior a 300 mw. 63 LTONA - FAT- UNT

64 UA D MÁXMA POTNA TMA 7 nfluencia de la temperatura ambiente en la P máx de un transistor La potencia máxima que puede disipar, en forma de calor, un transistor depende de la temperatura máxima permitida en la unión del colector Tj (máx). sta temperatura nunca debe ser superada, ya que a partir de ella se puede destruir el transistor. ste dato aparece en las hojas de características del componente. Para el transistor 107 posee una Tj (máx) de 175. La Pmáx a la que puede trabajar un transistor también depende de la temperatura ambiente. Generalmente, en las hojas técnicas se indica la potencia máxima para una temperatura ambiente de 25 n algunas hojas de especificaciones técnicas aparece una curva de reducción, como la que se muestra en la figura 64 LTONA - FAT- UNT

65 DSPADOS D ALO TMA 7 LTONA - FAT- UNT l uso de disipadores o radiadores externos de calor son necesarios para aquellos transistores que trabajan con potencias elevadas para evitar el sobreacalentamiento del componente y su posible destrucción. Los disipadores ayudan a disipar el calor generado en la juntura. 65