Lab 4 Polarizacion y Estabilizacion

July 17, 2017 | Author: Jhon Alex Morales Valles | Category: Bipolar Junction Transistor, Transistor, Electronics, Electronic Engineering, Semiconductor Devices
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Descripción: guia de laboratorio circuitos electronico dos...

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“Año de la consolidación del mar de Grau”

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

PROFESOR: Ing.

CURSO: Laboraorio de circuitos electrónicos I

PROYECTO: Desarrollo guía 4

INTEGRANTES:  Tarazona Melgarejos Omar  Morales Valles Jhon Alex  Sánchez Coronado Milagros  Sinforozo Velazques Omar

PROCESO OPERATIVO 1.- Verificar los terminales del transistor utilizado en la experiencia y comprobar su estado. DIRECTO: Rb-c y Rb-e resistencia baja. Y en inversa alta resistencia. DIRECTA E INVERSA: R c-e y R e-c en ambos sentidos alta. 2.- Armar el circuito de la fig.4.1.

fig. 4.1. -

Observar y medir los siguientes valores: VE = 0V VBE = 0.65V IE = 0.98mA

VC = 5.29V VCE = 5.29V IC = 0.97mA

- Igualmente debe medir los valores exactos de las resistencias usadas en cada experiencia.

fig. 4.2 R1.5M = 1.5M W R3.9K = 3.85K W - Colocar el foco o cautin cerca del transistor y transcurridos 30 seg. Vuelva a observar y anote: VCE = 5.18V IC = 0.98mA - Tocar el transistor para apreciar su temperatura. El transistor se encuentra a mayor temperatura de lo normal, debido a que el foco le transmite temperatura, elevando así la temperatura del transistor.

3.- Armar el circuito de la fig. 4.3 y repetir las medidas del paso 2.

R1K=1000 W VE = 0.859V VBE = 0.644V IE = 0.86mA

VC = 5.67V VCE = 4.81V IC = 0.86mA

Colocando el foco: VCE = 4.6V IC = 0.88mA 4.- Armar el circuito de la fig.4.4 y repetir las medidas del paso 2.

R100K=99.7K W . VE = 0.00V VBE = 0.666V IE = 1.89mA Colocando el foco: VCE = 1.68V IC = 1.87mA

VC = 1.729V VCE = 1.729V IC = 1.89mA

5.- Armar el circuito de la figura 4.5 y repetir el paso 2.

VE = 1.45V VBE = 0.66V IE = 1.46mA

VC = 2.9V VCE = 1.49V IC = 1.46mA

Colocando el foco: VCE = 1.4V IC = 1.35mA 6.- Armar el circuito de la fig. 4.6 y repetir el paso 2.

VE = 1.172V VBE = 0.653V IE = 1.19mA Colocando el foco: VCE = 3.22V IC = 1.2mA

VC = 4.43V VCE = 3.26V IC = 1.18mA

7.- Armar el circuito de la figura 4.7 y repetir el paso 2.

VE = 0.724V VBE = 0.655V IE = 1.23mA

VC = 4.23V VCE = 4.95V IC = 1.23mA

Colocando el foco: VCE = 5.02V IC = 1.22mA CUESTIONARIO 1. Haga el análisis teórico de la fig 4.1 y compare con los valores experimentales y grafique la recta de carga y los puntos Q Análisis teorico Asumiendo un promedio igual a 175 se encontraron los siguientes resultados: Ve (V)= 0.0000 Vbe (V)= 0.7000 Vc (V)= 5.2719 Vce (V)= 5.2719 Ie (mA)= 0.9739 Ic (mA)= 0.9683 Análisis experimental Ve (V) 0.0000 Vbe (V) 0.6400 Vc (V) 4.4100 Vce (V) 4.4000 Ie (mA) 1.1900 Ic (mA) 1.1800

Comparación de análisis Haciendo la comparación mediante errores absolutos: (datos teóricos - datos experimentales) Ve (V) 0.0000 Vbe (V) 0.0500 Vc (V) 0.0181 Vce (V) 0.0181 Ie (mA) 0.0061 Ic (mA) 0.0017 2. Haga el análisis teórico de la fig 4.3 y compare con los valores experimentales y grafique la recta de carga y los puntos Q Análisis teorico Asumiendo un promedio igual a 175 se encontraron los siguientes resultados: Ve (V) 0.8716 Vbe (V) 0.7000 Vc (V) 5.6634 Vce (V) 4.7918 Ie (mA) 0.8716 Ic (mA) 0.8666 Análisis experimental Ve (V) 0.8590 Vbe (V) 0.6440 Vc (V) 5.6700 Vce (V) 4.8100 Ie (mA) 0.8600 Ic (mA) 0.8600 Comparación de análisis Haciendo la comparación mediante errores absolutos: (datos teóricos - datos experimentales) Ve (V) 0.0126 Vbe (V) 0.0560 Vc (V) 0.0066 Vce (V) 0.0182 Ie (mA) 0.0116 Ic (mA) 0.0066 3. Haga el análisis teórico de la fig 4.4 y compare con los valores experimentales y grafique la recta de carga y los puntos Q Análisis teorico Asumiendo un promedio igual a 175 se encontraron los siguientes resultados: Ve (V) 0.0000 Vbe (V) 0.7000 Vc (V) 1.7646 Vce (V) 1.7646

Ie (mA) 1.8793 Ic (mA) 1.8686 Análisis experimental Ve (V) 0.0000 Vbe (V) 0.6660 Vc (V) 0.0560 Vce (V) 0.0560 Ie (mA) 2.3700 Ic (mA) 2.2900 Comparación de análisis Haciendo la comparación mediante errores absolutos: (datos teóricos - datos experimentales) Ve (V) 0.0000 Vbe (V) 0.0340 Vc (V) 0.0356 Vce (V) 0.0356 Ie (mA) 0.0107 Ic (mA) 0.0214 4. Haga el análisis teórico de la fig 4.5 y compare con los valores experimentales y grafique la recta de carga y los puntos Q Análisis teorico Asumiendo un promedio igual a 175 se encontraron los siguientes resultados: Ve (V) 1.5324 Vbe (V) 0.7000 Vc (V) 3.1004 Vce (V) 1.5680 Ie (mA) 1.5324 Ic (mA) 1.5237 Análisis experimental Ve (V) 1.8750 Vbe (V) 0.6560 Vc (V) 1.9440 Vce (V) 0.0560 Ie (mA) 1.8900 Ic (mA) 1.8100 Comparación de análisis Haciendo la comparación mediante errores absolutos: (datos teóricos - datos experimentales) Ve (V) 0.0824 Vbe (V) 0.0400 Vc (V) 0.2004 Vce (V) 0.0780 Ie (mA) 0.0724 Ic (mA) 0.0637

5. Haga el análisis teórico de la fig 4.6 y compare con los valores experimentales y grafique la recta de carga y los puntos Q Análisis teorico Asumiendo un promedio igual a 175 se encontraron los siguientes resultados: Ve (V) 1.1058 Vbe (V) 0.7000 Vc (V) 4.7668 Vce (V) 3.6610 Ie (mA) 1.1058 Ic (mA) 1.0995 Análisis experimental Ve (V) 1.1360 Vbe (V) 1.1200 Vc (V) 4.5800 Vce (V) 3.4400 Ie (mA) 1.1200 Ic (mA) 1.1200 Comparación de análisis Haciendo la comparación mediante errores absolutos: (datos teóricos - datos experimentales) Ve (V) 0.0662 Vbe (V) 0.0470 Vc (V) 0.3368 Vce (V) 0.4010 Ie (mA) 0.0842 Ic (mA) 0.0805 6. Haga el análisis teórico de la fig 4.7 y compare con los valores experimentales y grafique la recta de carga y los puntos Q Análisis teorico Asumiendo un promedio igual a 175 se encontraron los siguientes resultados: Ve (V) 0.7702 Vbe (V) 0.7000 Vc (V) 4.2266 Vce (V) 4.9968 Ie (mA) 1.2469 Ic (mA) 1.2399 Análisis experimental Ve (V) 0.7240 Vbe (V) 0.6550 Vc (V) 4.2300 Vce (V) 4.9500 Ie (mA) 1.2300 Ic (mA) 1.2300

Comparación de análisis Haciendo la comparación mediante errores absolutos: (datos teóricos - datos experimentales) Ve (V) 1.4942 Vbe (V) 0.0450 Vc (V) 0.0034 Vce (V) 0.0468 Ie (mA) 0.0169 Ic (mA) 0.0099 7.- Justifique porque un cambio de b(beta) provoca un desplazamiento del punto de trabajo. El desplazamiento que produce un cambio b en el punto de trabajo se debe a que en la polarización de cualquier transistor se cumple que Ic= b IB e IB es constante y depende de la polarización. Al hacer un cambio de b , la corriente del colector ICQ va a variar y consecuentemente variara VCEQ. Por tanto, esta variación de b provoca un desplazamiento del punto Q sobre la recta de carga del transistor. 8.- Razone porque las condiciones de corte y saturación determinan la recta de carga para el amplificador emisor comun. La razón se puede observar debido a que las condiciones de corte y saturación determinan la recta de carga es que estas regiones de corte y saturación son las más allegadas a los ejes coordenados de las x y de los y, respectivamente y es en estas condiciones donde un par de puntos para definir la recta son mas fáciles de calcular. Para el caso de las condiciones de corte se toma el valor de Ic=0 y se obtiene coordenadas en x, mientras que para las condiciones de saturación, se toma el valor de VCE=0 y se obtiene la coordenada en y. De esta recta trazada se obtiene el punto de trabajo Q del transistor y dicho punto pertenece además a la curva característica del transistor utilizado en el circuito. 9.- Indique el tipo de polarización que ofrece la mejor y peor estabilidad del punto de reposo a variaciones de b(beta) y temperatura. La polarización más estable de las configuraciones es la red de polarización con divisor de voltaje de la figura 1.5. Si se satisface la condición b RE>>10R1, el voltaje Vb permanecerá suficientemente constante para los niveles cambiantes de Ic. El voltaje de base a emisor de la configuración se determina por Vbe=Vb-Ve. Si Ic aumentara, Ve se incrementaría de la manera descrita y para Vb constante, decaería Vbe. Una caída de Vbe establecerá un nivel bajo de Ib, el cual intentara compensar el nivel incrementado de Ic. La configuración que ofrece la peor estabilidad es la polarización fija de la figura 1.1 y esto se debe a que la configuración es muy sensible a las variaciones de Ico y además es sensible a los cambios de b con la temperatura. 10.-¿Cuál es la ventaja de usar una resistencia en el emisor de un circuito emisor comun? La ventaja de usar una resistencia en el emisor de un transistor es la de permitir una mayor estabilidad. Es decir que las corrientes y voltajes de polarización cd se mantienen mas cerca de los puntos fijados por el circuito, aun cuando cambien las condiciones extremas como tensión de alimentación, la temperatura incluso en b del BJT.

11.- Es la polarización por realimentacion de corriente por colector tan eficaz como la polarización tipo H. Los dos tipos de polarización de transistor son estables pero el mas eficaz es la polarización tipo H, el cual es mas estable frente a variaciones de b con la temperatura y a variaciones de VBE con la temperatura. 12.- Explique en forma resumida el comportamiento del circuito de polarización universal ante un posible incremento de b(beta). El comportamiento del circuito de polarización universal conocido también como configuración de polarización con divisor de voltaje ante un incremento de b , la corriente de base Ib disminuye en gran cantidad pues: El voltaje base a emisor es determinado por VBE=VB-VE. El voltaje de base VB=VTH, indica que el voltaje de base es constante y no depende del b del transistor. VE=REIE, indica que al aumentar b IE, se incrementa y por lo tanto VE aumenta lo que causa un decaimiento del voltaje base a emisor. El incremento en IE no es considerable y mas bien su valor se acerca mas aun a IE= b IB de donde IC=(VTH-VBE)/RE relación que indica que el circuito de polarización universal es bastante estable frente a variaciones de b y casi no siente las variaciones de VBE. El aumento de b hace que el circuito se vuelva mas estable aun y por lo tanto su punto de trabajo poseerá mayor exactitud a los valores por los cuales ha sido diseñado. 13.- Diseñe el circuito de la figura 1.5 polarizándolo correctamente, asuma: ICQ=1mA si Vcc=12V, 50< b =R2/5. VCEQ=Vcc/2=12/2=6V (Para una condición de máxima excursión simétrica) Entonces: -Vcc+VCE+IcRc+IERE=0 pero IE=IC -Vcc+VCE+Ic(Rc+RE)=0 por lo cual Rc+RE=(Vcc-VCE)/Ic En Q : VCE=VCEQ=6V Vcc=12V Ic=ICQ=1mA Rc+RE=(12-6)/1mA=6K W . Sea RE=1K W (RE
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