Electronica industrial

CIRCUITOS DE POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR EN EMISOR COMÚN
1) POLARIZACIÓN FIJA
El circuito estará formado por un transistor
NPN, dos resistencias fijas: una en la base
RB (podría ser variable) y otra en el colector
RC, y una batería o fuente de alimentación
Vcc. Este circuito recibe el nombre de
circuito de polarización fija y
determina el punto Q de reposo del
transistor para unosvalores dados de Vcc,
RB y RC. Es el circuito más sencillo, pero
también el más inestable con las variaciones
de la temperatura.
Recta de carga
Del circuito de arriba es fácil obtener la relación que existe entre la corriente de colector Ic y la
tensión colector-emisor VCE del transistor, aplicando la ley de Kirchoff resulta:
Vcc = VCE + IC . RC

ecuación 1.1

Esta expresión se conoce comoecuación de la recta de carga. En ella Vcc y RC son
constantes, y VCE e IC son las variables. La intersección entre esta recta de carga con la curva
característica de salida del transistor determina el punto de reposo Q. Para trazar la recta en el
plano IC = f (VCE) es suficiente con establecer los puntos de corte con los ejes de coordenadas.
Cuando la corriente de colector es cero IC = 0, latensión colector-emisor es igual al potencial
del generador VCE = Vcc:
IC = 0; VCE = Vcc
Por otro lado, cuando la tensión colector-emisor es igual a cero V CE = 0, la corriente de colector
vale el potencial del generador entre la resistencia de colector I C = Vcc/RC:
VCE = 0; IC = Vcc/RC

En la figura se muestra el circuito de polarización y la recta de carga estática con el punto
de reposoQ que representa la intersección de esta recta con la curva IB correspondiente.
El valor de la corriente de base IB se puede calcular aplicando la ley de Kirchoff al circuito de
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entrada o de base, así tenemos:
Vcc = VBE + IB . RB

ecuación 1.2

Sabemos que el transistor entre base-emisor se comporta como un diodo, así que latensión
base-emisor para el silicio suele ser de 0,7 V, es decir:
VBE = 0,7 V
Entonces para un dado valor constante de la fuente de alimentación Vcc tenemos que la
corriente de base solo depende de RB y vale:
IB = (Vcc – 0,7V)/ RB
Sabemos también que existe una relación entre las tres corrientes del transistor:
De la 2ª ley de Kirchoff:

IC = β.IB

ecuación 1.3

IE = IC + IB = (β+1).IBLa ganancia de corriente del transistor para continua se conoce como β o hFE, y no tiene
unidades ya que relaciona IC/IB.
Con todo esto explicado hasta ahora podemos realizar ya un cálculo de polarización fija.
Buscamos o medimos con el polímetro la ganancia de corriente β que para el BC547B está en
200 como valor mínimo. Un dato importante de este transistor es que la corriente de colectormáxima es de 100 mA.
Ejemplo:
Los datos del circuito son:
Vcc = 12 V
RC = 220 Ω
RB = 68k
β = 200
Hallar los valores de IB, IC y VCE.
IB = (Vcc – 0,7V)/ RB = (12V-0,7V) / 68k = 0,16617 mA = 166,17 μA
IC = β.IB = 200 . 0,16617 mA= 33,235 mA
Vcc = VCE + IC . RC → VCE = Vcc - IC . RC = 12V - 33,235 mA . 220 Ω =12 V – 7,31 V = 4,69 V
Para trazar la recta de carga, utilizaremos la expresión :Vcc = VCE + IC . RC
Los puntos de corte con los ejes serán en este caso:
• para IC = 0 → VCE = Vcc = 12 V
• para VCE = 0 → IC = Vcc/RC = 12 V/220 Ω = 54,54 mA
Para el BC547B y sus curvas características de salida tendremos la siguiente recta de carga y el
punto Q de reposo:

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Zona de saturación

33,2 mA

Q

Zona decorte

4,69 V

Otro ejemplo:
Un circuito igual al anterior pero esta vez los datos son los siguientes:
Vcc = 30 V
RC = 2,2 kΩ
RB = 360 kΩ
β = 80
Hallar los valores de IB, IC y VCE, además trazar la recta de carga para los valores calculados.
IB = (Vcc – 0,7V)/ RB = (30V-0,7V) / 360k = 0,08138 mA = 81,38 μA
IC = β.IB = 80 . 0,08138 mA= 6,51 mA
Vcc = VCE + IC . RC → VCE = Vcc - IC . RC =...