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Curvas de entrada transistores BJT

Las curvas de entrada de un transistor BJT representan la relaciu00f3n existente entre diferentes paru00e1metros de la entrada del transistor. En concreto relacionan la variaciu00f3n de corriente de la base (IB) en funciu00f3n de la variaciu00f3n de tensiu00f3n entre la base y el emisor (VBE), para diferentes valores de tensiu00f3n entre el colector y el emisor (VCE).

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Curvas de entrada transistores BJT

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Presentation Transcript

  1. Curvas características de entrada de los transistores BJT

  2. Las curvas de entrada de un BJT representan la variación de corriente de la base (IB) en función de la variación de tensión entre la base y el emisor (VBE), para diferentes valores de tensión entre el colector y el emisor (VCE). VCE Los terminales de la Base y el Emisor se comportan como si entre ellos hubiese un diodo. Debido a esto, la característica de entrada tiene una curva similar a la de la polarización directa del diodo. Se puede observar que el diodo B-E (Base-Emisor) entra en conducción cuando se supera la tensión de umbral de 0,7 V en los transistores de silicio y de 0,2 en los transistores de germanio.

  3. Fijarse en que para determinar las curvas de entrada, se toma la configuración de conexión en Emisor Común, ya que es la más utilizada. En esta configuración el Emisor es común tanto para la entrada como para la salida. Salida Entrada Emisor

  4. Podemos representar estas curvas con ayuda del trazador de curvas IV en el simulador Multisim. Para ello conectaremos el analizador IV del simulador a la Base y al Emisor del transistor BJT 2N2222, como si de un diodo se tratara: Si damos doble click al símbolo del analizador nos aparece su ventana gráfica.

  5. En parámetros de simulación elegimos 0 voltios para empezar («Start») y 1 v para acabar («Stop»), en incrementos de 10 mv.

  6. Al clickar en «Run» obtenemos una única curva en la ventana gráfica:

  7. Con «Grapher» podemos obtener la curva de entrada con las cifras de Voltaje (VBE) y de corriente (IB). Fijarse en que el diodo Base - Emisor sólo empieza a conducir cuando VBE sobrepasa los 0,7 v.

  8. Una forma más elaborada de representación de las características de entrada: Montamos el siguiente circuito en el simulador. Elegimos un transistor 2N2222. En la Base (entrada) insertamos una fuente de corriente que llamaremos IB. En la salida insertamos una fuente de voltaje que denominaremos VCE. A ambas fuentes se da un valor de 0 por defecto. Hacemos las conexiones y añadimos la Tierra («Ground»).

  9. Realizamos el siguiente análisis de simulación «DC Sweep»: En el que damos valores a IB como primera fuente, de 0 a 0,001 A en incrementos de 0,0001 A y a VCE como segunda fuente, de 1 a 20 v en un incremento de 19 v

  10. Como variable de salida («Output») elegimos V2, que representa el voltaje entre la Base y el Emisor (VBE):

  11. VBE

  12. Le damos a Simular y obtenemos 2 curvas de entrada (IB – VBE), una para una VCE de 1 v y otra para una VCE de 20 v. Las curvas nos salen con IB en el eje X y el voltaje (VBE) en el eje Y.

  13. En la ventana «Grapherview» podemos exportar los datos a Excel. En Excel se pueden reordenar los datos. Las cifras que se obtienen en el eje X, las pasaremos al eje Y y las que se obtienen en el eje Y, las pasaremos al eje X. Ademos las ordenaremos en 2 columnas, las tensiones (VBE) a la izquierda (eje X) y las corrientes (IB) a la derecha (eje Y).

  14. Seleccionamos ambas columnas y en «Chart Wizard» de Excel elegiremos «XY Scatter», con los puntos conectados por suaves líneas sin marcas, como modo de representación.

  15. Clickamos en «next» varias veces y en «Finish» y obtenemos las 2 curvas de entrada. La primera para una VCE de 1 v y la segunda para una VCE de 20 v: IB (A) VCE = 20 v VCE = 1 v VBE (v)

  16. Si continuamos con la configuración en Emisor Común y polarizamos el transistor mediante2 fuentes de tensión (VBB y VCC), IB Base + VBE _ Emisor la curva característica de entrada del transistor la podemos representar, de una forma aproximada, mediante el modelo matemático de Schockley aplicado al diodo. En este caso aplicado al diodo Base - Emisor del transistor.

  17. El modelo matemático aproximado de Shockley para un diodo viene dado por la siguiente ecuación matemática: VBE / VT IB = Io (e - 1) En donde IB es la corriente que circulará por la Base. Io es la corriente de saturación del diodo, que tiene un amplio rango de valores entre 10-18 y 10 -9 Amperios. e es el número exponencial (2,71828). VBE es la tensión entre la Base y el Emisor (0,7 v). VT es el voltaje térmico, que a temperatura ambiente equivale a 0,025 voltios.

  18. Hemos representado la curva en GeoGebra mediante la función: x/0.025 y= 10-12 (e -1) IB (A) 0,7 v VBE (v)

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