TRANSISTOR EN GRAN SE AL

TRANSISTOR EN GRAN SEÑAL
Se denomina que un transistor se encuentra en gran señal cuando la tensión en corriente
alterna que cae en la juntura Base-Emisor permite una variación fuerte en la curva de
Corriente de Emisor.
Discutamos el siguiente Circuito

IC
I C  I E  I S (e

V BE
VT

 1)  I S (e

VI
VT

 1)

VI  VBE
Asumiremos VI  VDC  VAC  VBE  vbe

+
VBE -

Vi

I E  I S (e
IE  IS eIE  IS e
Sea

IE

VBE  vbe
VT

(

(

 1) Si VBE  vbe  VT

VBE  vbe
)
VT
VBE
)
VT

(

e

 IS e

IE  IS e

VBE
)
VT

e

VBE
)
VT

(

e

vbe
)
VT

Si vbe  V AC  A Cos (O t )

A Cos ( O t )
)
VT

y  x Cos (O t )
(

(

( y)

x

y

 IS e

(

VBE
)
VT

A
VT


(1  
n 1

yn
)
n!

Como “y” es una Función Periódica, entonces también lo es
periodo T

Sea h(t )  e ( y )

 h(t )  h(t  kT)

Por lo tanto la corriente de emisor será

Ing. Saul Linares Vertiz

e ( y ) y con el mismo

1

IE  IS e

(

V BE
)
VT



[ao   C n Cos (n0 t  n )]
n 1

Donde
1 T2 x Cos (O t )
aO   T e
dt
T 2

n  Tan 1 (

C n  (an ) 2  (bn ) 2
bn 

bn
)
an

2 T2 x Cos (O t )
Sin(nO t )dt
T e
T  2

2 T2 x Cos (O t )
an   T e
Cos (nO t )dt
T 2

Como Sabemos

f (t ) 

A
Cos (O t ) esuna Función Par, Por lo tanto cumple con.
VT

f (t )  f (t )
También se cumple que.

g (t )  e

e

f (t )

A
Cos (O t )
VT

 g (t )  g (t )

Por ser función Par y según Serie de Fourier, esta no tiene términos Senoidales bn=0

IE  IS e

(

V BE
)
VT



[ao   an Cos (n0t )]
n 1

Arreglando
IE  IS e

(

V BE
)
VT

Como ao 



an
Cos (n0t )]
n 1 ao

ao [1  
1
T

T
2
T
2



eXCos (0 t ) dt  ao ( x)  I o ( x)

Calculando an

Ing. Saul Linares Vertiz

2

2 T2 XCos (0t )
an  T e
Cos (n0 t )dt  an ( x)
T 2
2 T2 XCos (0t )
an  2  e
Cos (n0 t )dt  2 I n ( x)
T 0
2 T2 XCos (0t )
I n ( x)   e
Cos (n0 t )dt
T 0

Por ser Función Par

Entonces la corriente de Emisor quedara así.

IE  IS e

(

VBE
)
VT



2 I n ( x)
Cos(n0 t )]  (1)
n 1 I o ( x )

I o (x)[1  

I E  I E DC  I E AC  I E DC  I E (t )
I E  I E DC (1 

I E AC
I E DC

)  I E DC (1 

I E (t )
)  (2)
I E DC

Asociando 1 y 2
IE  IS e

(

VBE
)
VT

I E DC  I S e

(



2 I n ( x)
I (t )
Cos(n0 t )]  I E DC (1  E )
I E DC
n 1 I o ( x )

I o ( x)[1  

VBE
)
VT

I E (t )  I E DC

I o ( x)



2 I n ( x)
Cos(n0 t )
n 1 I o ( x )



Lo anterior indica que la Corriente deemisor no solo depende del Tiempo sino también
de la tensión alterna que se aplica en la juntura Base-Emisor ( x )

I E  I E (t , x)  I S e

(

VBE
)
VT



2 I n ( x)
Cos (n0 t )]
n 1 I o ( x )

I o ( x)[1  



2 I n ( x)
Cos (n0 t )]
n 1 I o ( x )

I E (t , x)  I DC [1  

Ing. Saul Linares Vertiz

3

Conclusiones

•

La Corriente continua IDC no depende solo de la componente continuasi
no también de la amplitud de la señal de entrada (AC)

I DC  I S e

•

(

VBE
)
VT

Io ( X )

La señal de salida tiene frecuencias múltiplos de la señal de entrada


2I n ( X )
Cos(n0t )]
n 1 I o ( X )

i AC  I DC [ 

•

Al Termino de la señal de salida que tiene la misma frecuencia que la señal
de entrada se le denomina fundamental
2I ( X )
I DC 1
Cos(ot )
Io ( X )

•

A las señales desalida que poseen frecuencias superiores a la señal de
entrada se les denomina Armónicos
I DC

•

2I n ( X )
Cos (not )  n  2
Io ( X )

El armónico superior es menor que el anterior
2 I n ( X ) 2 I n 1 ( X )

Io ( X )
Io ( X )

•

El primer Coeficiente de Bessel se satura en 2
Limx

2 I1 ( X )
2
Io ( X )

2I n ( X )
se encuentran tabulados en Tabla por Bessel
Io ( X )

•

Los coeficientes•

La corriente de Emisor no solo es función del tiempo si no también de la
amplitud de la señal de entrada

•

Cuanto mayor sea la amplitud de la señal de entrada mayor cantidad de
armónicos tendrá la salida

•

En gran señal la salida no es lineal, por lo tanto no se aplica el Teorema de
superposición

Ing. Saul Linares Vertiz

4

Caso Particular. Pequeña Señal

I C  I E  I S (e
IC  I E ...