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6.071 Prácticas de laboratorio 3 – Transistores
8 de abril de 2002

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Ejercicios previos, semana 1

Leer atentamente todas las notas de la práctica antes de asistir a la sesión. Esta práctica es acumulativa respecto a la anterior. Hemos hecho todo lo posible para explicar cómo realizar las partes relevantes de la práctica 2 lo más rápido posible. Sin embargo, si no se ha completado lapráctica 2, se tardará mucho más en terminar ésta y puede ser necesario trabajar en el laboratorio fuera de las sesiones formales de laboratorio.

1.1 Generador de corriente
Calcular Iout como función de Vin (función de transferencia) para este circuito:

En este caso se puede usar el modelo sencillo de 0,6 V que se explicó en clase (suponiendo que el colector del transistor esté a un voltajesuficientemente alto para situarlo en la región lineal. Se supone que VBE = 0,6V, β = ∞). De hecho, es posible que no se consiga encontrar una solución de forma cerrada si se usa el modelo exponencial exacto.

1.2

Fase de ganancia

Ahora se usará como fase de ganancia. De nuevo, usando el modelo de 0,6V, proporcionar la Vout como función de Vin para este circuito:

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Supóngase otra vezque los valores de la resistencia se eligen de modo que el colector esté a un voltaje suficientemente alto para que el transistor se mantenga en la región lineal. Se puede reutilizar la mayoría del trabajo realizado en la parte anterior.

¿Qué ocurre con la ganancia cuando R1 → 0? ¿Es esto físicamente posible? ¿Qué problema hay aquí? (Clave: comparar con la “ganancia” de la parte anterior).1.3

Acumulador intermedio

Se está intentando establecer un voltaje de polarización a través de una carga desconocida Rcarga en un circuito. Se ensayarán dos configuraciones:

Sea β = 200, VBE = 0:6V y los valores de resistencia necesarios para que, en ausencia de carga, Vcarga = 5V. Si Rcarga = 1k, ¿cuánta corriente pasará a través de la carga? ¿De dónde provendrá esa corriente? ¿Qué impactocualitativo tendrá sobre el voltaje de salida del divisor de voltaje?

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Con el transistor de acumulador intermedio, ¿cuánta corriente pasará a través de la carga? ¿Cuánta corriente adicional se sacará del divisor de voltaje? En comparación, ¿cómo afectará esto al divisor de voltaje?

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2

Ejercicios previos, semana 2

Es totalmente imprescindible leer la parte de las notascorrespondiente a la práctica antes de realizarla. De lo contrario será muy difícil poder finalizarla.

2.1

Par diferencial

A continuación, se describirá el comportamiento de la señal de gran amplitud de un par diferencial. De nuevo, se supone que los colectores están a un voltaje suficientemente alto para que el transistor se encuentre en la región lineal. Considérese este circuito:Comportamiento de equilibrio. Sea Vin1 = 0V y Vin2 = 0V. ¿Cuál es el valor de Vint? ¿Cuáles los de Iout1 e Iout2? (Usar el modelo de 0,6V)

Comportamiento límite. Sea Vin1 = 0V y Vin2 = 5V. ¿Cuál es el valor de Vint? ¿Cuáles los de Iout1 e Iout2? (Usar el modelo de 0,6V)

Ganancia. A continuación, se calculará la ganancia entorno a Vin1 = Vin2. En este caso, el sencillo modelo de 0,6V dará unaganancia infinita, por lo que hay que usar el modelo de señal pequeña o el modelo exponencial exacto. Aplicar un pequeño voltaje positivo a Vin1 y otro igual, pero negativo a Vin2. Razonar por qué, por linealidad, Vint no cambia. Si se conoce el modelo de señal pequeña: configurar dicho modelo. La corriente debería caer con bastante facilidad. Si no se conoce el modelo de señal pequeña: tomar la relacióndel transistor: Aplicar las variables apropiadas para VB y VE, y tomar la derivada respecto a Vin para hallar

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3.1

Práctica
Introducción al transistor

En esta sección se describirán las propiedades de un transistor ubicado en la región lineal. Se conectará un voltaje a través de la unión base-emisor y se medirá la corriente de salida:

Se utilizará el generador de función...