Solucion Taller Circuito de Polarizacion Divisor de Voltaje
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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE –SENA –SENA REGIONAL DISTRITO CAPITAL CENTRO DE DE ELECTRICIDAD, ELECTRICIDAD, ELECTRONICA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES TELECOMUNICACIONES MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INSTRUMENTAL INDUSTRIAL
PAG PAG 1 DE 6
SOLUCION EJERCICIOS TALLER POLARIZACION DIVISOR DE VOLTAJE 1. La configuracion de polarizacion por divisor de voltaje de la Figura 1, 1, tiene las siguientes especificaciones: especificaciones: ICQ=2mA y VCEQ=10V . Determinar R1, RC, IBQ, β (Beta), VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE. VE .
Figura 1
Malla Colector - Emisor:
VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * R C + VCE + IE * R E = 0 V −
Como IE
≅ IC .
Reemplazamos en la ecuación planteada para la malla colector – emisor:
VCC + IC * R C + VCE +IE *R E − VCC + IC * R C + V CE +IC * R E −
=
0V
=
0V
Para hallar el voltaje emisor (VE):
VE
=
VRE
= IE
* RE
= IC
* RE
=
2mA * 1.2kΩ = 2.4 V
El voltaje voltaje colector-emiso colector-emisorr (VCE):
VCE
=
VC
− VE = 10V
.
Reemplazamos los valores conocidos en la ecuación planteada para la malla colector – emisor y despejamos resistor de colector ( RC): RC): − VCC + IC
IC * R C RC
=
VCC
− VCE − IC
IC
*R C =
+ V CE +IC
VCC
* RE
=
−
VCE
* RE
− IC
=
* RE
18V − 10 V − 2.4 V 2mA
0V
=
5.6 V 2mA
=
2.8KΩ
Para hallar el Voltaje en el resistor de colector ( VRC): VRC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
Bogotá, D.C. 2009
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE –SENA –SENA REGIONAL DISTRITO CAPITAL CENTRO DE DE ELECTRICIDAD, ELECTRICIDAD, ELECTRONICA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES TELECOMUNICACIONES MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INSTRUMENTAL INDUSTRIAL
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VRC = IC * R C = 2mA * 2.8KΩ = 5.6V
Para hallar el Voltaje de Base ( VB): VB):
VBE VB
VB
−
VE
VBE
+
VE
=
=
=
0.7 V + 2.4 V
=
3.1V
VC): Para hallar el Voltaje de Colector ( VC):
VCE VC
=
=
VC
VCE
− VE +
VE
= 10 V +
2.4 V
= 12.4 V
Para hallar el Voltaje Base-Colector ( VBC): VBC):
VBC
=
VB
− VC
VBC
=
3.1V − 12.4 V
= −9.3V
Ahora para hallar el valor de R1: VTH
=
VR 2
3.1V
=
=
VB
=
VCC * R 2 R1 + R 2
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 3.1V
=
86.52KΩ
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
Bogotá, D.C. 2009
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Rth = R1 // R 2 =
R1 * R 2 R1 + R 2
=
86.52KΩ *18KΩ 86.52KΩ + 18KΩ
PAG PAG 3 DE 6
= 14.9KΩ
Para hallar el voltaje thevenin (VTH): Vth = VR 2 =
R 2 * VCC R1 + R 2
=
18KΩ *18V 86.52KΩ + 18KΩ
=
3.1V
Una vez hallad hallados os los valore valores s de Rth (Resis (Resistor tor Theve Thevenin nin)) y Vth Vth (Volt (Voltaje aje Theve Thevenin nin), ), dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:
Malla Base - Emisor:
VTH VRTH VTH IB * R TH
VBE VBE
VRE 0V IE * R E 0V
IE): 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
+
SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
VBE
+ IC
* RE
=
0V
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IB Q =
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VTH − VBE − IC * R E 3.1V − 0.7 V − 2.4 V = = 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. VE .
Figura 2
Rth = R1 // R 2 =
Vth = VR 2 =
R1 * R 2 R1 + R 2
=
R 2 * VCC R1 + R 2
82KΩ * 22KΩ 82KΩ + 22KΩ =
= 17.35KΩ
22KΩ *18V 82KΩ + 22KΩ
=
3.8V
Una vez hallad hallados os los valore valores s de Rth (Resis (Resistor tor Theve Thevenin nin)) y Vth Vth (Volt (Voltaje aje Theve Thevenin nin), ), dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:
SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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Malla Base - Emisor:
VTH VTH
VRTH
VBE
VRE
0V
IB * R TH
VBE
IE * R E
0V
Para hallar la Corriente de Emisor ( IE): IE):
IE
( β 1)IB
Si sustituimos IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:
VTH
IB * R TH
VBE
VBE
IB R TH
VTH
IBQ =
VTH − VBE R TH + ( β + 1) * R E
=
( β 1)IB * R E ( β 1)R E
0V 0V
3.8V − 0.7 V 17.35KΩ + (50 + 1) * 1.2KΩ
=
3.1V 78.55KΩ
=
39.46uA
Para hallar el Voltaje en Emisor ( VE VE): ):
VE
=
VRE
= IE
* RE
=
( β + 1) * IB * R E
=
(51) * 39.46uA * 1.2KΩ = 2.41V
Para hallar el Voltaje en el resistor de base ( VRTH): VRTH):
VRTH
= IB
* R TH
=
39.46uA *17.35KΩ = 0.68V
Malla Colector - Emisor:
VCC + VRC + VCE + VRE = 0V − VCC + IC * R C + VCE + IE * R E = 0 V −
Para hallar la Corriente de Colector ( IC): IC):
IC
=
β * IB
ICQ = 50 * 39.46uA = 1.97mA Como IE
≅ IC .
Reemplaz Reemplazamo amos s los valores valores que conocemos conocemos en la ecuación ecuación planteada planteada para la malla malla colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:
VCC + IC * R C + VCE +IE *R E − VCC + IC * R C + V CE +IC * R E −
− VCC + VCE + IC (R C + R E ) =
VCE VCE
=
VCC
=
0V
=
0V
0V
− IC (R C + R E )
= 18V − 1.97mA(5.6KΩ + 1.2KΩ)
VCE = 18V − 1.97mA(6.8KΩ) = 18V − 13.39V
=
4.6 V
VRC): Para hallar el Voltaje en el resistor de colector ( VRC): SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
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VRC
= IC
*RC
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= 1.97mA * 5.6KΩ = 11.03V
VC): Para hallar el Voltaje de Colector ( VC):
VCE VC
=
=
VC
− VE
VCE
+
VE
VB
−
VE
VBE
+
VE
=
4.6 V + 2.41V
=
7.01V
=
0.7 V + 2.41V
=
3.11V
Para hallar el Voltaje de Base ( VB): VB):
VBE VB
=
=
VBC): Para hallar el Voltaje Base-Colector ( VBC):
VBC
=
VB
VBC
=
3.11V − 7.01V
−
VC = −3.9 V
Simulación:
SHIRLEY RODRIGUEZ INSTRUCTORA C.E.E.T SENA
Bogotá, D.C. 2009
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