Transdistores

PROBLEMAS DE CIRCUITOS CON TRANSISTORES Problema 1: Determinar los puntos de funcionamiento de los dispositivos semiconductores de los siguientes circuitos:
+12V +12V +12V 2K 3K 1K 3K β=100 33K β=100 15V 6V 100 β=100 β=100 100 6V

3K

2K

5V

(a)

(b)

(c)

(d)

Problema 2: Determinar el punto de funcionamiento del transistor MOSFET del siguiente circuito:
+15V

10K

1K D GS ID(mA) 30 20 10 5 UGS(V) 15 10 5 UDS(V)

10V

Problema 3: Se desea utilizar una salida de un sistema digital para gobernar un relé. Se ha dispuesto para ello del circuito de adaptación que se muestra en la figura. Determinar los valores de R1 y R2 que aseguran que ambos transistores trabajan siempre en corte o saturación sabiendo que Q1 y Q2 presentan una tensión de codo baseemisor de 0,6Vy que la salida digital puede tomar cualquier tensión entre 0 y 0,4V para el “0” lógico y entre 3,8 y 5V para el “1” lógico.
+15V Q2 β2=100

R2 SMA. DIGITAL R1 Q1 RELÉ 50mA/15V β1=100

Problema 4: En el circuito de la figura el interruptor se encuentra inicialmente cerrado. Determinar de forma razonada la evolución de la tensión en el condensador a partir del instante de apertura delinterruptor S.

S 10k 100Ω 10V

β=100

1µF

VZ=8V

Problema 5: El circuito de la figura corresponde a un cargador de baterías, se pide: - Determinar la evolución en el tiempo de la tensión y la corriente por la inductancia. - Determinar la evolución de la corriente de carga y el valor medio de la misma. - Calcular RB de forma que el transistor trabaje en conmutación. Datos: el transistortrabaja en conmutación, la corriente inicial por la bobina es nula, L=100µH, VCC=80V y VBAT=160V.
IL BATERIA

L

VBAT VCC

VE
10V

RB

β=50

+
VE

10

20

30

40 t(µs)

Problema 6: Para el circuito de la figura determinar: 1. Evolución de UC1 e ib. 2. Evolución de UC2 y UCE. Nota: todos los dispositivos son ideales y C1 y C2 se encuentran inicialmente descargados.
+Ucc=15VR=1K Ig=100µA UC2 C2=20µ C1=200n ib UC1 Vz=5V β=100

Problema 7: Para el circuito de la figura y considerando todos los componentes ideales determinar de forma razonada la evolución de la tensión en el condensador UC y en el MOSFET UDS. La bobina y el condensador se encuentran inicialmente descargados.
UC 5µ F ID (mA) 10V UD S 20k 10mH 200 100 2V UG S 10 5 UD S

20Ω β=200

Problema 1a
+12V +12V +12V 2K 3K 2K

6V

3K

2K//3K

6V

b=100

3K

2K

Suponiendo que el transistor se encuentra en saturación:

3K

6V

2K

2K//3K

6V

El reparto de corrientes por el circuito resulta por tanto::
+12V

2K

6V 1mA

3K

3mA 2mA
3K

2mA 3mA

En resumen: iB = 1mA iC = 2mA iE = 3mA Se cumple: iC < b·iB

6V

2K

b
3K 33K

Unión B-Epolarizada en inversa. Transistor en corte
15V 5V 33K

3K

b=100

15V
uCE = 15V

5V

uBE = -5V

c
+12V +12V

El transistor tiene tensión uCE = 6V, está en zona activa.

1K

Suponiendo que el Zener se encuentra en zona Zener:
b=100

1K
iR1 iZ

6V

iE =
b=100
uCE = 6V

iB =

iB

iE = 594 mA b +1

6 = 60mA 100

6V

100

6V

100
iE

6V

i Z = i R1 - i B =5,4mA > 0
Hipótesis correcta

iC = 59,4mA

d
+12V +12V

iE = 60 mA
100 6V b=100

El transistor tiene tensión uCE = 6V, está en zona activa.

Suponiendo que el Zener conduce:

100 6V

6V

iB =

iE = 594 mA b +1

b=100

6V

iE = 60 mA

Se tiene entonces: iB = iZ =594mA iC = 59,4mA iE = 60mA

Problema 2
+15V

10K

1K D G S

ID(mA) 30 20 10 5 UGS(V) 15 10 5UDS(V)

10V

Teniendo en cuenta que la impedancia de entrada del MOSFET es idealmente infinita la corriente iG es nula y el Zener se encuentra en conducción:
+15V

10K

5V

1K D G S

Conociendo la tensión uGS se determina la curva de la característica uDS - iD del MOSFET sobre la que se encuentra el punto de funcionamiento:

ID(mA) 30 20 10 5 UGS(V) 15 10 5 UDS(V)

10V

uGS=10...