Ganancia en un transistor bjt

Objetivo.
Observar como es la variación de la corriente de la base IB en la corriente del colector IC, también el poder determinar el valor de β
Introducción.
Existen tres maneras de conectar un transistor, las cuales son en: emisor común (EC), colector común (CC) o en base común (BC), en esta ocasión nos concentraremos en el funcionamiento de la configuración de emisor común.
Marco Teórico.Primeramente tenemos en la figura 1 ejemplificado este tipo de configuración, en el cual tenemos que el emisor de nuestro transistor está conectado hacia la parte común de las fuentes de voltaje que tenemos y es debido a esto que se le da ese nombre a este configuración, este se encuentra dividido en dos mallas una del lado de la base y la otra del lado del colector, en nuestra primer malla lafuente polariza en directa al diodo emisor por medio de la resistencia limitadora de corriente de la base, con la cual se puede controlar la corriente del colector , del otro lado tenemos que la otra fuente polariza de forma inversa al diodo del colector a través de la resistencia del colector lo cual si fuese de otro modo la polarización, este transistor no operaria adecuadamente.

Fig. 1Ahora podemos pasar a describir un poco del funcionamiento de sus corrientes, primeramente tenemos una importante relación entre las tres corrientes existentes en un transistor la cual es:
IE=IC+IB
Aquí claramente nos indica que la corriente del emisor es la suma de la corriente del colector y la corriente de la base y teniendo en consideración que la corriente de la base es muchísimo menor que lacorriente del colector se toma la siguiente aproximación:
IE≈IC
También tenemos a alfa, el cual se define como la corriente continua del colector dividida por la corriente continua del emisor.
α=ICIE
Entonces si la corriente del colector es casi igual a la corriente del emisor, α es un poco menor a 1.
Despues tenemos a β el cual se puede definir como la relación entre la corriente delcolector y la corriente de la base:
β=ICIB
Esta beta se conoce también como la ganancia de corriente, esto debido a que una pequeña corriente proveniente de la base produce una corriente mucho mayor en el colector, esta es una principal ventaja de un transistor la ganancia de corriente, y para transistores de baja potencia, esta ganancia de corriente se alrededor de 100 a 300, mientras que para lostransistores de alta potencia, sus ganancias de corriente son de alrededor de 20 a 100.

Desarrollo Teórico y Simulado.
Primeramente tenemos es siguiente circuito (1):

Paso 2
Primeramente cerramos los dos switch y ajustar el valor de R2 para que la corriente de la base sea de 10µA, ajustar también el valor de R4 para que el voltaje colector emisor sea de 6V.

Primero hacemos un divisor devoltaje con las resistencias de 2.85kΩ y 2.15kΩ, y calcular la corriente que existe en la resistencia de 2.85kΩ.

VTh=1.5×2.85k5k
VTh=.8V
IR=.8V2.85kΩ
IR=.280mA

Ahora podemos formar una malla para poder conocer la corriente de la base:

4.7k+2.85kIB+VBE-2.85kIR=0
7.55kIB+.7-2.85k(.280mA)=0
IB=-.7+.87.55k
IB=13.2µA

Teniendo la corriente de la base, solo calculamos la corriente delcolector y por medio de una malla calculamos el voltaje colector emisor.

IC=13.2µA×207
IC=2.73mA
1.3k+100IC+VCE-9=0
1.4kIC-9+VCE=0
VCE=9V-3.78V
VCE=5.22V

Por último solo haremos un último cálculo para calcular a β:

β=ICIB=2.73mA13.2µA
β=206.81

Paso3
Ahora ajuste el valor de R2 y R4, para que de una corriente base de 30µA y un voltaje colector emisor de 6V.

Nuevamente hacemos undivisor de voltaje con las resistencias de 3.35kΩ y 1.65kΩ, y calcular la corriente que existe en la resistencia de 3.35kΩ.
VTh=1.5×3.35k5k
VTh=1V
IR=1V3.35kΩ
IR=.298mA

Ahora podemos formar una malla para poder conocer la corriente de la base:

4.7k+3.35kIB+VBE-3.35kIR=0
8.05kIB+.7-3.35k(.298mA)=0
IB=-.7+18.05k
IB=34.25µA

Teniendo la corriente de la base, solo calculamos la...