Análisis de corte y saturación en transistores bipolares bjt

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Informe de la Práctica#1: Análisis de Corte y Saturación en Transistores Bipolares BJT
Laboratorio Electrónica Análoga II, Escuela de Mecatrónica, Facultad de Minas
Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín

Resumen – En el presente informe analizaremos la operación de los transistores bipolares BJT como interruptores o switches, es decir que bajo ciertas condiciones, el transistorpuede ser hacer que se inhiba o suspenda el paso de corriente hacia otras partes de un circuito. El voltaje entre la base y el emisor cumple un papel decisivo a la hora de diagnosticar el modo de operación tipo switch con el que se está trabajando. El modo de operación en corte (interruptor abierto), no hay conducción de corrientes, mientras que en el modo de operación en saturación (interruptorcerrado) hay una acumulación de corrientes hacia una misma parte del circuito.
Palabras Clave – transistor, interruptor, saturación, corte, voltaje base-emisor

Abstract – In the present report we will analyze bipolar transistor (BJT) operation as switches, like under certain conditions, the transistor can make a flux of electric current to be inhibit or suspended towards other parts of thecircuit. Voltage between base and emitter has a decisive role when diagnosing switch type operation mode with the one we're working. Cutting Operation mode (open switch), there's no current conduction, while in Saturated Operation mode (closed switch) there's a current accumulation towards the same parts of the circuit.
Index Terms – transistor, switch, saturation, cutting, base-emitter voltageINTRODUCIÓN

Los transistores bipolares tienen muchas utilidades, una de ellas es gracias a su capacidad de switcheo facilitando la transición entre estados on y off. Si bien hay limitaciones en cuanto a lo que podemos encender y apagar, los interruptores construidos con transistores ofrecen un menor costo y la fiabilidad sobre los relés mecánicos convencionales. En este artículo vamos arevisar los principios básicos de los de transistores como interruptores usando transistores bipolares comunes.
Desarrollo
Procedimiento Teórico
A continuación haremos el análisis de dos configuraciones circuitales, en la cuales se explora el uso de transistor como switch.

Figura 1. Transistor q2n2222 como switch

En electrónica un switch es un dispositivo que conecta o aísla una partedeterminada de un circuito.
Para que el transistor funcione como corte es necesario que se cumpla la siguiente condición:
Vbb<Vbe
El voltaje Vbe está alrededor de 0.6V en la mayoría de los fabricantes, de modo que si el voltaje base-base es negativo, o simplemente es inferior al voltaje entre la base y el emisor, el BJT se comportara como un interruptor abierto, por lo tanto no abra conducción,la corriente de la base Ib será cero y tampoco se presentara flujo de corrientes entre el colector y el emisor. En el corte la unión colector-base, estará inversamente polarizada.
Para que el transistor funcione como un interruptor cerrado, se debe verificar que la unión base-emisor, Vbe, esté polarizada directamente con un mínimo de 0.6V.La unión colector base debe estar directamentepolarizada para completar la condición de transistor en saturación.

Figura 2. Transistor npn y ecuaciones

En saturación hay una circulación de corrientes, la unión BC dejará de estar polarizada en inversa, y entrará en polarización directa. La consecuencia es que el colector pierde su capacidad de recolectar electrones, y la corriente IC resulta ser inferior al valor IB.

Las ecuaciones para elcircuito de la figura 1., haciendo uso de las convenciones de corrientes y voltajes de la figura 2., complementan el análisis del transistor en saturación:

malla 1: Vbb=RbIb+Vbe(on)

malla 2: Vcc=Vbc(on)+Vbe(on)+Vcesat

La tensión entre C y E es muy baja, se aproxima a cero o a un corto, es decir Vce(sat)≈0.

Experimento.
*

* Figura 3.Circuito1 práctica1.

El circuito...
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