Sesión 12 ntroducción al transistor bipolar (JT) omponentes y ircuitos lectrónicos José A. Garcia Souto www.uc3m.es/portal/page/portal/dpto_tecnologia_electronica/personal/joseantoniogarcia
Transistor de unión bipolar JT OJTVOS (ipolar Junction Transistor) onocer la estructura del dispositivo y el efecto transistor onocer y distinguir parámetros básicos asociados a transistores JT: α, β, hf, hf, O, V(on), V(sat) nterpretar las curvas características corriente/tensión del dispositivo dentificar las regiones de funcionamiento Activa, orte, Saturación, Activa inversa Analizar casos básicos en continua de circuitos con JT U3M 2009 - Sesión 12 2
structura del Transistor ipolar misor ase olector n + p n p + n p U3M 2009 - Sesión 12 3
Funcionamiento: fecto transistor W i h + p ++ n p i V i V = + = α + O α 1 = ( 1 α) O U3M 2009 - Sesión 12 4
Parámetros característicos Físicos α α α 11 β β O = α + O β >>1 = β + α β = 1 α O atálogo: hfh uscar 547 en http://www.fairchildsemi.com/ hf O U3M 2009 - Sesión 12 5
aso dual: Transistor NPN i e + n ++ p n i V i V p n ++ n U3M 2009 - Sesión 12 6
nterpretación: urva corriente-tensión (ma) 6 5 6 ma 5 ma n SATURAÓN la unión está en directa La tensión de salida V es constante aunque cambie la corriente 4 =4 ma n ATVA la unión está en inversa 3 3mA La corriente de salida del dispositivo es 2 constante aunque cambie la tensión V 2 ma La corriente la determina la entrada 1 1 ma 0 ma 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Hay una curva para cada valor de entrada V (V) U3M 2009 - Sesión 12 7
Regiones de funcionamiento Región Unión ase-misor Unión ase-olector orte nversa (OFF) nversa Activa Directa (ON) nversa (fecto transistor) Saturación Directa (ON) Directa (Saturado) Activa nversa nversa Directa Región ondiciones NPN Funcionamiento NPN orte V < V-ON o = 0 =0, ==0 Activa V-ON y V > V-SAT hf [V=V-ON] Saturación V-ON y V-SAT V =V-SAT [V=V-SAT] atálogo V(on) V(sat) hf V(sat) uscar 547 en http://www.fairchildsemi.com/ U3M 2009 - Sesión 12 8
urvas características de salida (misor omún) (ma) 6 5 4 3 2 60µA 50µA =40µA 30µA 20µA 1 10µA 0µA 0 2 4 6 8 10 12 14 16 V (V) Qué representarán las curvas características de entrada? U3M 2009 - Sesión 12 9
urva de Transferencia (ma) 60 50 40 30 20 10 0 0,2 0,4 0,6 0,8 V (V) Qué regiones de funcionamiento se pueden identificar? U3M 2009 - Sesión 12 10
Análisis en continua JMPLO R = 100 Ω R = 10 kω V = 10 V V = 10 V V(on) = 0,7 V V(sat) = 0,2 V hf = 100 V V Anular la señal (superposición) v g =0 Analizar la malla de entrada cuación del dispositivo (urva característica de entrada) cuación circuital (Recta de carga) Analizar la malla de salida cuación del dispositivo (urva característica de salida) cuación circuital (Recta de carga) U3M 2009 - Sesión 12 11
aracterística de entrada y Recta de arga () (µa) 60 50 40 30 20 10 V V (on) V = V V R V ( on) V (V) Gráficamente urva característica Recta de carga: i = V Analiticamente R v V > V(on) v =V ( v v ) i = i, V V (on) = v + i R U3M 2009 - Sesión 12 12
aracterística de salida y Recta de arga () (ma) 6 60 µa 5 50 µa 4 =40 µa 3 30 µa 2 20 µa 1 10 µa 0µA 0 2 4 6 8 10 12 14 16 V V = h F V = V Gráficamente urva característica Recta de carga: Analiticamente V (V) R ( v i ) i = i, i = V v R V > V(sat) i V = h = F v i + i R U3M 2009 - Sesión 12 13
jemplo: Regiones de funcionamiento JMPLO R = 100 Ω R = V = 10 V V = V(on) = 0,7 V V(sat) = 0,2 V hf = 100 V V aso 1 aso 2 aso 3 aso 4 V = 0 V = 0 V = 10 V V = 10 V R = 10 kω R = 10 kω R = 10 kω R = 1 kω U3M 2009 - Sesión 12 14
jercicio de clase Razonar la región de funcionameinto alcular la tensión V alcular la corriente Deducir la relación entre, e alcular las corrientes e alcular la tensión V DATOS V = 12 V R = R = 10 kω V(on) = 0,7 V V(sat) = 0,2 V hf = 100 U3M 2009 - Sesión 12 15
jercicio propuesto Tensiones y corrientes en NPN y PNP V V V V ndicar qué tipo de transistor es Razonar la región de funcionameinto Relacionar V con V, V con, V con e con. Relacionar V con U3M 2009 - Sesión 12 16