Transistores

Circuitos con Transistores
Ma. Eugenia Lascano* Ma. Luz Mart´ , ınez Ricci**Alberto Scarpettini*** ,

Resumen Se estudi´ un transistor npn BC548, obteniendo su ganancia de corriente y curvas o caracter´ ısticas. Luego se estudiaron diversas aplicaciones de este transistor en circuitos amplificadores basados en el circuito seguidor por emisor.

1.

Introducci´n o

El transistor [1] es uncomponente electr´nico activo, un dispositivo que puede o amplificar una corriente, produciendo una se˜al de salida mucho m´s potente que n a la se˜al de entrada. Esta potencia adicional proviene de una fuente externa. Es el n ingrediente esencial de todo circuito electr´nico, desde el amplificador m´s sencillo o a hasta la computadora digital m´s elaborada. Por ejemplo, los circuitos integrados sona circuitos construidos con transistores y otros componentes sobre una peque˜a pastilla n de material semiconductor. Un transistor [2] es un dispositivo de 3 terminales, disponible en dos variedades: npn y pnp. En la figura 1 se observan los s´ ımbolos que representan a ambos transistores, donde B es la base, C el colector y E el emisor, y se indican el sentido de los flujos de corriente.
C IB ICEIB E B E

B

IEC C

Figura 1: Representaci´n esquem´tica de un transistor npn y pnp, o a respectivamente.
En la utilizaci´n de un transistor npn se siguen las siguientes reglas [1]: o 1.
* **

El colector debe estar a una tensi´n mayor que el emisor. o

eugenia@df.uba.ar mricci@df.uba.ar *** ascarpet@df.uba.ar

1

2.

Los circuitos base-emisor y base-colector se comportan comodiodos. Normalmente, el diodo base-emisor est´ polarizado en directa, y el base-colector en ina versa, es decir, contrario a la direcci´n de flujo de corriente. La flecha en el s´ o ımbolo del transistor indica el diodo polarizado en directa. Cada transistor tiene un valor m´ximo de IC , IB y VCE que no puede excederse a sin correr el riesgo de destruirlo. Hay tambi´n otros l´ e ımites, como lapotencia disipada IC VCE , temperatura, VBE , se˜alados en las hojas de datos. n Cuando se obedecen las reglas 1 a 3, la corriente IC es proporcional a IB y puede escribirse como IC = βIB , (1) donde β es la ganancia de corriente. Adem´s, a IE = IC + IB = (β + 1)IB . (2)

3.

4.

Tanto IC como IB fluyen hacia el emisor, y esta ganancia proviene de una fuente conectada entre colector y emisor. Estapropiedad le da al transistor su utilidad: una corriente peque˜a en la base controla una corriente mucho m´s grande en el n a colector. De acuerdo a la propiedad 2, si conecto los terminales base-emisor a un voltaje mayor que 0,6 a 0,8 volts, una corriente enorme circular´ por el transistor. Esta regla a implica que un transistor operando correctamente tendr´ una tensi´n VB VE + 0, 7V , a o dondeel ultimo t´rmino es la ca´ de tensi´n sobre el diodo BE en directa. ´ e ıda o En los casos l´ ımites de operaci´n, el transistor act´a como una llave de corriente. Si o u no hay corriente en la base, el transistor no deja pasar corriente entre colector y emisor, y la tensi´n entre esos dos terminales es m´xima. Si la corriente de base es m´xima, o a a tambi´n lo ser´ la corriente de colector yemisor, y la tensi´n entre ellos ser´ m´ e a o a ınima.

2.
2.1.

Descripci´n experimental y resultados o
Ganancia de corriente del transistor

Se arm´ el circuito de la figura 2 para obtener la ganancia de corriente β de un o transistor npn BC548. Se conect´ la resistencia de colector RC a una fuente de tensi´n o o continua VCC = (12, 12 ± 0, 07) V, y la resistencia de base RB a una fuentede tensi´n o senoidal Vin entre 0 y 10 volts aproximadamente (Vpp = (10, 2 ± 0, 6) V y Vmedio = (5, 0 ± 0, 3) V). Se calcul´ el valor de RC de forma tal que la corriente de colector IC o no supere el valor m´ximo permitido ( 10 mA). De esta manera: a RC ≥ VCC ICmax 1, 2kΩ. (3)

La resistencia elegida fue de RC = (987±7) Ω, un valor que permite explorar corrientes levemente superiores a los...