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ELECTRNICA.
PRCTICAS DE LABORATORIO
PRCTICA 3
TECNOLOGA ELECTRNICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA, ELECTRNICA, AUTOMTICA Y
COMUNICACIONES.
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Prctica 03. Electrnica. Prcticas de laboratorio - curso
2006/2007 pag 2 de 11
Transistores. Curvas caractersticas y modos de
funcionamiento.
OBJETIVOS
- Simular circuitos con transistores.
- Obtener sus curvas caractersticas.
- Obtener parmetros caractersticos de conmutacin.
- Comparar los resultados.
DURACIN Dos horas MATERIAL NECESARIO Entorno de simulacin Orcad
9.1. Componentes electrnicos del circuito 3. Instrumentos de
laboratorio.
P3
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Prctica 03. Electrnica. Prcticas de laboratorio - curso
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CIRCUITOS CIRCUITO 1.- Curvas caractersticas de entrada y salida
de un transistor bipolar. Circuito para obtener las curvas
caractersticas de un BJT NPN en emisor comn.
B
VCC0Vdc
0
0
E
0
C
VBB
0Vdc
Q1
Q2N2222
R2
100k
a) La curva caracterstica de entrada muestra la IB en funcin de
la VBE haciendo un anlisis en continua (DC Sweep). El perfil de
simulacin para obtener la curva de entrada es el siguiente: - El
barrido primario se realiza sobre la tensin VBB de tipo linear, de
0 a 10V con incrementos de 0.01V. OBSERVACIN: la tensin VCC tiene
que tener un valor de 10V. RESULTADOS: Dibujar la grfica de la
simulacin en la hoja de resultados.
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b) La curva caracterstica de salida muestra la IC en funcin de
VCE. El perfil de simulacin para la curva de salida ha de tener dos
barridos en continua (Sweep DC): - El barrido primario se realiza
sobre la tensin VCC de tipo linear, de 0 a 10V con incrementos de
0.01V. - El barrido secundario sobre la tensin VBB de tipo linear,
de 0 a 10V con incrementos de 2V. RESULTADOS: Dibuja la grfica de
la simulacin en la hoja de resultados. Determinando la corriente de
base (IB) de cada una de las curvas. Utilizando las curvas de
salida del transistor BTJ calcula el valor tpico de la ganancia de
corriente (Beta) para la curva superior.
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CIRCUITO 2.- Amplificador en emisor comn. Anlisis de la lnea de
carga. Sea el siguiente circuito:
RB122k
0
B
VCC
Q1Q2N2222
0
C2
10u
Vin
FREQ = 10kVAMPL = 300mVVOFF = 0V
C
0
VCC12Vdc
VCC
R11k
C1
10u
RB23.3k
00
RC1k
R2
180
E
a) Calcula el punto de trabajo de circuito. B = 180. b) Simula
el circuito (BIAS POINT) para calcular el punto de trabajo.
RESULTADOS: Pon los clculos tericos y de la simulacin en la hoja de
resultados. c) Calcula la ganancia que tiene el circuito como
amplificador de tensin y la tensin mxima que se puede aplicar a la
entrada sin distorsin. d) Realiza un anlisis transitorio con el
simulador para comparar los resultados del apartado c). RESULTADOS:
Pon los clculos tericos y de la simulacin en la hoja de
resultados.
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CIRCUITO 3. Tiempos de conmutacin
RC510
0
Q1
Q2N2222B
0
RB
5k1E
0
VCC
VCC
C
VCC5v
V1
TD = 0
TF = 1nsPW = 1mPER = 2m
V1 = 0V
TR = 1ns
V2 = 5V
a) Analiza tericamente el estado de funcionamiento del
transistor ante los valores de la seal de entrada. b) Simula el
circuito para dos periodos de la seal de entra para comprobar el
anlisis terico. Visualiza la potencia del transistor BJT en el
circuito (VCE*IC). RESULTADOS: Pon los clculos tericos y de la
simulacin en la hoja de resultados. c) Mide los tiempos de
conmutacin del transistor BJT. d) Aumenta el periodo de la seal de
entrada por 1000 y mide los tiempos de conmutacin. RESULTADOS: Pon
los clculos tericos y de la simulacin en la hoja de resultados. e)
Realiza un anlisis de barrido en DC (Sweep DC) para obtener la
funcin de transferencia. Para ello, V1 ha de variar desde 0 a 5V,
con un incremento de 0.01V. RESULTADOS: Pon la grfica de la
simulacin en la hoja de resultados.
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CIRCUITO 4.- Inversor TTL. Sea el siguiente circuito para la
simulacin:
Rcarga400
00
U1A
7404
1 2 Vout
Vin
TD = 0.5ms
TF = 0.1msPW = 1msPER = 2ms
V1 = 0V
TR = 0.1ms
V2 = 5V
a) Realiza un anlisis de barrido en DC (Sweep DC) para obtener
la funcin de transferencia. Para ello, Vin ha de variar desde 0 a
5V, con un incremento de 0.01V. RESULTADOS: Pon la grfica de la
simulacin en la hoja de resultados. b) Realiza un anlisis
transitorio con un tamao de paso de 2us para obtener y poner los
resultados en la tabla: 1.- Tensiones de salida de los niveles
lgicos alto y bajo (VOH y VOL). 2.- Tensiones de entrada de los
niveles lgicos alto y bajo (VIH y VIL). 3.- Corrientes de entrada
de los niveles alto y bajo (IIL y IIH). 4.- Corrientes de salida
para los niveles alto y bajo (IOH y IOL). 5.- Hallar el consumo o
disipacin de potencia. c) Modificar el circuito y el perfil para
calcular: 1.- El retardo de propagacin. 2.- Hallar el producto de
consumo por tiempo de propagacin.
0
VinterU1A
7404
1 2
Rcarga400
Vin
TD = 10ns
TF = 1nsPW = 20nPER = 60ns
V1 = 0V
TR = 1ns
V2 = 5V
U2A
7404
1 2
0
Vout
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Nombre:.. Fecha:. Grupo:.
HOJA DE RESULTADOS
CIRCUITO 1.- Curvas caractersticas. Curva de entrada.
Curva de salida
B (curva superior) = IC/IB =
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CIRCUITO 2. Amplificador en emisor comn.
TABLA DE RESULTADOS Punto de funcionamiento
VALOR TERICO SIMULADO
VCE VBE IC
Amplificador de seal VALOR TERICO SIMULADO
G Vin-max
CIRCUITO 3. Circuito de conmutacin.
TABLA DE RESULTADOS Estado de funcionamiento
VALOR TERICO SIMULADO MONTAJE
V1=0V V1=5V
Comentario de la potencia.
Tiempos de conmutacin VALOR TERICO SIMULADO MONTAJE
ts tr td tf 1ms 1us 1ms 1us 1ms 1us
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Curva de transferencia.
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CIRCUITO 4.- Inversor TTL Curva de transferencia.
TABLA DE RESULTADOS
VALOR TERICO SIMULADO
VOH VOL VIH VIL IIH IIL IOH IOL
Consumo Retardo Producto
