Práctica 5: Características y Polarización de Transistor …mate.uprh.edu/~iramos/teel2032/lab5.pdfTEEL 2032: Laboratorio de Electrónica I Departamento de Física y Electrónica

TEEL 2032: Laboratorio de Electrónica IDepartamento de Física y Electrónica

Universidad de Puerto Rico en Humacao2014-2015

Práctica 5: Características y Polarización de Transistor BJT

Objetivo:

Estudiar propiedades y curvas características de transistor BJT.

Referencias:

1. Notas y enlaces en página del curso (http://mate.uprh.edu/~iramos/teel2032.html). 2. Boylestad and Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Prentice Hall, 7th

Ed., Cap. 3.

1. Transistor de Unión Bipolar (BJT)

El transistor es un dispositivo semiconductor de tres terminales donde la señal de uno delos terminales controla las otras dos. Los transistores se utilizan para amplificación,regulación de potencia y como interruptores. El transistor de unión bipolar (BJT) estáformado por la unión de dos semiconductores tipo n y uno tipo p, o dos tipo p y uno tipo n.Se conoce como transistor bipolar ya que la corriente es producida tanto por electronescomo por huecos. La figura 1 muestra la construcción de un BJT tipo npn (dossemiconductores tipo n separados por un semiconductor tipo p) y su correspondientesímbolo esquemático. Los terminales del transistor se identifican como Colector (C),Emisor (E) y Base (B). La figura 2 muestra un BJT tipo pnp.

TEEL 2032-2014-I. Ramos 1

Preguntas de repaso:

1. Explique las características del transistor de unión bipolar (BJT) y las diferencias entre los BJT tipo NPN y tipo PNP.

2. ¿Qué características tiene el BJT con polarización Emisor Común?

Figura 1. BJT tipo npn



La figuras 3 y 4 muestran un ejemplo y un esquemático de la parte inferior de un BJT que nos permite identificar sus terminales (Colector, Base y Emisor), respectivamente. Note que los terminales son los mismos para NPN y PNP.

Como los transistores BJT pueden representarse internalmente como la unión de dos diodos (ver figura 5), el DMM puede utilizarse para revisar cada diodo como aprendimos en las prácticas anteriores.

2. Curvas Características de BJT

La operación del transistor se obtiene polarizando las uniones pn o np. La figura 6muestra un circuito polarizado en configuración “Emisor Común”. Las curvascaracterísticas de la entrada del Emisor Común son las curvas de IB versus VBE paradistintos valores de VCE. Como usted puede deducir del circuito, estas curvas secomportan como las curvas características de un diodo. La figura 7 muestra las curvascaracterísticas de la salida del emisor común con sus correspondientes zonas de


Práctica 1: Verificar funcionamiento del BJT

1. Seleccione un par transistores BJT NPN y PNP. Note que la codificación comienza con 2N. Los transistores más utilizados en el laboratorio son el 2N3904 y 2N3906. Anote su código e identifique sus terminales.

2. Verifique que funcionan correctamente utilizando la técnica que utilizamos para los diodos. Coloque las puntas de prueba del DMM entre los terminales: BE, EB, BC y CB. Explique sus resultados.

3. Seleccione un transistor NPN que funcionen correctamente para la próxima práctica (2N3904 o similar).

Figura 5. Representación de transistors BJT como uniones de dos diodos: a) NPN y b) PNP.

Figura 4. Terminales BJT vistosdesde parte inferior.

Figura 3. Foto de BJT conterminarles.



operación (Amplificación o Activa, Saturación o Cut-Off). Aplicando las leyes de Kirchhoffal circuito obtenemos:

I E=I C+ I BV CE=VCC−RC I CV BE=V BB−RB I B

Para polarización dc la relación entre IC e IB está dada por el parámetro ß donde:

β=I CI B

. ß también se conoce como la ganancia dc porque es la razón entre la ganancia

en la salida del circuito (C) y la entrada (B).


Práctica 2: Parámetros del BJT1. Construya el circuito en la figura 7 utilizando el transistor NPN de la Práctica 1,

RB = 100kΩ y RC= 1kΩ. Anote los valores medidos de sus resistores y utilícelos para sus cómputos. Utilice un voltaje VCC=7.5 V y ajuste el valor de VBB para que IB sea igual a 10 µA.

2. Mida los voltajes VCE y VBE en el circuito. Utilice los valores medidos para calcular el valor de β. Compare con el valor en la hoja de datos de su transistor. No rompa el circuito porque lo utilizará en la próxima práctica.




Práctica 3: Curvas Características del Transistor1. Mantenga el voltaje VBB que utilizó en la Práctica 2. Calcule el voltaje VCC inicial

utilizando los valores obtenidos en la Práctica 2 y la ecuación VCC= RCßIB. Ajuste la fuente VCC al valor calculado. Mida VCE y calcule IC.

2. Aumente VCC en pasos de 0.1 V, y repita la medida y cómputo de IC. Cuándo IC se haga constante, continúe aumentando VCC en pasos de 1 V hasta alcanzar 15 V. Trace la curva de IC versus VCE.

3. Duplique el valor de VBB y repita el procedimiento anterior.

4. Compare sus resultados con los de la figura 7.

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