Solucion Taller Circuito de Polarizacion Divisor de Voltaje

SOLUCION EJERCICIOS TALLER POLARIZACION DIVISOR DE VOLTAJE

SOLUCION EJERCICIOS TALLER POLARIZACION DIVISOR DE VOLTAJE

1.

1.

La configuracion de polarizacion por divisor de voltaje de la

La configuracion de polarizacion por divisor de voltaje de la Figura 1

Figura 1, tiene las

, tiene las

siguientes

siguientes especifica

especificaciones:

ciones: IC

IC

QQ

=2mA

=2mA y

y VCE

VCE

QQ

=10V . Determinar 

=10V .

Determinar  R1, RC, IB

R1, RC, IB

QQ

,,

β 

β 

(Beta),

(Beta), VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE

VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE..

Figura 1

Figura 1

Malla Colector - Emisor:

Malla Colector - Emisor:

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

_CC

_CC

+

+

_RC

_RC

+

+

_CE

_CE

+

+

_RE

_RE

=

=

0

0

−

−

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_E

_E

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

Como

Como

II

_E

_E

≅

≅

II

_C

_C

..

Reemplazamos en la ecuación planteada para la malla colector – emisor:

Reemplazamos en la ecuación planteada para la malla colector – emisor:

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_E

_E

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_C

_C

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

Para hallar

Para hallar el

el voltaje emisor

voltaje emisor (VE):

(VE):

V

V

k

k

mA

mA

R

R

II

R

R

II

V

V

V

V

_E

_E

=

=

_RE

_RE

=

=

_E

_E

*

*

_E

_E

=

=

_C

_C

*

*

_E

_E

=

=

2

2

*

*

1

1

..

2

2

Ω

Ω

=

=

2

2

..

4

4

El volta

El voltaje cole

je colector-emiso

ctor-emisor

r (VCE):

(VCE):

V

V

V

V

V

V

V

V

_CE

_CE

=

=

_C

_C

−

−

_E

_E

=

=

10

10

..

Reemplazamos los valores conocidos en la ecuación planteada para la malla colector –

Reemplazamos los valores conocidos en la ecuación planteada para la malla colector –

emisor y

emisor y despejamos resistor de

despejamos resistor de colector

colector (( RC

RC):

):

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_C

_C

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

E

E

C

C

CE

CE

CC

CC

C

C

C

C

R

R

V

V

V

V

II

R

R

II

*

*

=

=

−

−

−

−

*

*

Ω

Ω

=

=

=

=

−

−

−

−

=

=

−

−

−

−

=

=

K

K

mA

mA

V

V

mA

mA

V

V

V

V

V

V

II

R

R

II

V

V

V

V

R

R

C

C

E

E

C

C

CE

CE

CC

CC

C

C

2

2

..

8

8

2

2

6

6

..

5

5

2

2

4

4

..

2

2

10

10

18

18

*

*

Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (

V

V

K

K

mA

mA

R

R

II

V

V

_RCRC

₌

₌

_CC

*

*

_CC

₌

₌

2

2

*

*

2

2

..

8

8

_Ω

_Ω

₌

₌

5

5

..

6

6

Para hallar el Voltaje de Base (

Para hallar el Voltaje de Base ( VB

VB):

):

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

E

E

BE

BE

B

B

E

E

B

B

BE

BE

1

1

..

3

3

4

4

..

2

2

7

7

..

0

0

+

+

=

=

=

=

+

+

=

=

−

−

=

=

Para hallar el

Para hallar el Voltaje

Voltaje de Colector

de Colector ((VC

VC):

):

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

E

E

CE

CE

C

C

E

E

C

C

CE

CE

4

4

..

12

12

4

4

..

2

2

10

10

+

+

=

=

=

=

+

+

=

=

−

−

=

=

Para hallar el Voltaje Base-Colector (

Para hallar el Voltaje Base-Colector ( VBC

VBC):

):

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

BC

BC

C

C

B

B

BC

BC

3

3

..

9

9

4

4

..

12

12

1

1

..

3

3

−

−

=

=

−

−

=

=

−

−

=

=

Ahora para hallar el valor de R1:

Ahora para hallar el valor de R1:

2

2

1

1

2

2

2

2

*

*

R

R

R

R

R

R

V

V

V

V

V

V

V

V

_TH

_TH

_R

_R

_B

_B

CC

CC

+

+

=

=

=

=

=

=

Ω

Ω

+

+

Ω

Ω

=

=

K

K

R

R

K

K

V

V

V

V

18

18

18

18

*

*

18

18

1

1

..

3

3

1

1

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

+

+

K

K

K

K

R

R

V

V

((

1

1

18

18

))

324

324

1

1

..

3

3

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

+

+

V

V

K

K

K

K

R

R

V

V

*

*

1

1

3

3

..

1

1

*

*

18

18

324

324

1

1

..

3

3

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

+

+

K

K

K

K

R

R

V

V

*

*

1

1

55

55

..

8

8

324

324

1

1

..

3

3

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

−

−

Ω

Ω

=

=

K

K

V

V

K

K

K

K

R

R

86

86

..

52

52

1

1

..

3

3

8

8

..

55

55

324

324

1

1

Una vez hallados los valores de R1 y RC, dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

Una vez hallados los valores de R1 y RC, dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

Para hallar resistor de base (RTH):

Para hallar resistor de base (RTH):

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

+

+

Ω

Ω

Ω

Ω

Ω

Ω

=

=

+

+

=

=

=

=

K

K

K

K

K

K

K

K

K

K

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

Rth

Rth

14

14

..

9

9

18

18

52

52

..

86

86

18

18

*

*

52

52

..

86

86

2

2

1

1

2

2

*

*

1

1

2

2

//

//

1

1

Para hallar el voltaje thevenin (VTH):

Para hallar el voltaje thevenin (VTH):

V

V

K

K

K

K

V

V

K

K

R

R

R

R

VCC

VCC

R

R

VR

VR

Vth

Vth

3

3

..

1

1

18

18

52

52

..

86

86

18

18

*

*

18

18

2

2

1

1

*

*

2

2

2

2

=

=

Ω

Ω

+

+

Ω

Ω

Ω

Ω

=

=

+

+

=

=

=

=

Una

Una vez

vez hal

hallad

lados

os los

los val

valore

ores

s de

de Rth

Rth (Re

(Resis

sistor

tor The

Theve

venin

nin)

) y

y Vt

Vth

h (V

(Volt

oltaje

aje The

Theve

venin

nin),

),

dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

Malla Base - Emisor:

Malla Base - Emisor:

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

_TH

_TH

_RTH

_RTH

_BE

_BE

_RE

_RE

0

0

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_TH

_TH

_B

_B

*

*

_TH

_TH

_BE

_BE

_E

_E

*

*

_E

_E

0

0

Para hallar la Corriente de Emisor (

Para hallar la Corriente de Emisor ( IE

IE):

):

C

C

E

E

II

II

≅

≅

Si sustituimos

Si sustituimos IE

IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:

en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_TH

_TH

+

+

_B

_B

*

*

_TH

_TH

+

+

_BE

_BE

+

+

_C

_C

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

uA

uA

k

k

V

V

V

V

V

V

R

R

R

R

II

V

V

V

V

IB

IB

TH

TH

E

E

C

C

BE

BE

TH

TH

Q

Q

0

0

9

9

..

14

14

4

4

..

2

2

7

7

..

0

0

1

1

..

3

3

*

*

=

=

Ω

Ω

−

−

−

−

=

=

−

−

−

−

=

=

Con el resultado anterior, concluimos que el transistor se encuentra en estado de

Con el resultado anterior, concluimos que el transistor se encuentra en estado de

corte (colector y emisor un interruptor abierto); por lo tanto no se puede hallar el

corte (colector y emisor un interruptor abierto); por lo tanto no se puede hallar el

β 

β 

..

2.

2.

La configuracion de polarizacion por divisor de tension de la

La configuracion de polarizacion por divisor de tension de la Figura 2.

Figura 2. Determinar 

Determinar 

IB

IB

QQ

,, IC

IC

QQ

,, VCE

VCE

QQ

,, VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE

VRC, VRE, VRB, VB, VC, VBC y VE..

Figura 2

Figura 2

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

+

+

Ω

Ω

Ω

Ω

Ω

Ω

=

=

+

+

=

=

=

=

K

K

K

K

K

K

K

K

K

K

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

Rth

Rth

₁₇

₁₇

_..

₃₅

₃₅

22

22

82

82

22

22

*

*

82

82

2

2

1

1

2

2

*

*

1

1

2

2

//

//

1

1

V

V

K

K

K

K

V

V

K

K

R

R

R

R

VCC

VCC

R

R

VR

VR

Vth

Vth

3

3

..

8

8

22

22

82

82

18

18

*

*

22

22

2

2

1

1

*

*

2

2

2

2

=

=

Ω

Ω

+

+

Ω

Ω

Ω

Ω

=

=

+

+

=

=

=

=

Una

Una vez

vez hal

hallad

lados

os los

los val

valore

ores

s de

de Rth

Rth (Re

(Resis

sistor

tor The

Theve

venin

nin)

) y

y Vt

Vth

h (V

(Volt

oltaje

aje The

Theve

venin

nin),

),

dibujamos nuevamente el circuito y nos queda:

Malla Base - Emisor:

Malla Base - Emisor:

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

_TH

_TH

_RTH

_RTH

_BE

_BE

_RE

_RE

0

0

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_TH

_TH

_B

_B

*

*

_TH

_TH

_BE

_BE

_E

_E

*

*

_E

_E

0

0

Para hallar la Corriente de Emisor (

Para hallar la Corriente de Emisor ( IE

IE):

):

B

B

E

E

II

II

((

β 

β 

1

1

))

Si sustituimos

Si sustituimos IE

IE en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:

en la ecuación planteada para la malla base - emisor, nos queda:

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_TH

_TH

_B

_B

*

*

_TH

_TH

_BE

_BE

((

β 

β 

1

1

))

_B

_B

*

*

_E

_E

0

0

V

V

II

V

V

V

V

_TH

_TH

_BE

_BE

_B

_B

0

0

uA

uA

K

K

V

V

K

K

K

K

V

V

V

V

R

R

R

R

V

V

V

V

IB

IB

E

E

TH

TH

BE

BE

TH

TH

Q

Q

39

39

..

46

46

55

55

..

78

78

1

1

..

3

3

2

2

..

1

1

*

*

))

1

1

50

50

((

35

35

..

17

17

7

7

..

0

0

8

8

..

3

3

*

*

))

1

1

((

Ω

Ω

+

+

+

+

Ω

Ω

=

=

Ω

Ω

=

=

−

−

=

=

+

+

+

+

−

−

=

=

β 

β 

Para hallar el Voltaje en Emisor (

Para hallar el Voltaje en Emisor ( VE

VE):

):

V

V

K

K

uA

uA

R

R

II

R

R

II

V

V

V

V

_E

_E

=

=

_RE

_RE

=

=

_E

_E

*

*

_E

_E

=

=

((

β 

β 

+

+

1

1

))

*

*

_B

_B

*

*

_E

_E

=

=

((

51

51

))

*

*

39

39

..

46

46

*

*

1

1

..

2

2

Ω

Ω

=

=

2

2

..

41

41

Para hallar el Voltaje en el resistor de base (

Para hallar el Voltaje en el resistor de base ( VRTH

VRTH):

):

V

V

K

K

uA

uA

R

R

II

V

V

_RTH

_RTH

=

=

_B

_B

*

*

_TH

_TH

=

=

39

39

..

46

46

*

*

17

17

..

35

35

Ω

Ω

=

=

0

0

..

68

68

Malla Colector - Emisor:

Malla Colector - Emisor:

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

_CC

_CC

+

+

_RC

_RC

+

+

_CE

_CE

+

+

_RE

_RE

=

=

0

0

−

−

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_E

_E

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

Para hallar la Corriente de Colector (

Para hallar la Corriente de Colector ( IC

IC):

):

B

B

C

C

II

II

=

=

β 

β 

*

*

mA

mA

uA

uA

IC

IC

_Q

_Q

₌

₌

50

50

*

*

39

39

..

46

46

₌

₌

1

1

..

97

97

Como

Como

II

_E

_E

≅

≅

II

_C

_C

..

Reem

Reemplaz

plazamo

amos

s los

los valo

valores

res que conoce

que conocemos en

mos en la

la ecua

ecuación plante

ción planteada para

ada para la

la mal

malla

la

colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:

colector - emisor, despejamos VCE (Voltaje Colector-Emisor) y nos queda:

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_E

_E

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

V

V

R

R

II

V

V

R

R

II

V

V

_CC

_CC

+

+

_C

_C

*

*

_C

_C

+

+

_CE

_CE

+

+

_C

_C

*

*

_E

_E

=

=

0

0

−

−

V

V

R

R

R

R

II

V

V

V

V

_CCCC

₊

₊

_CECE

₊

₊

_CC

₍₍

_CC

₊

₊

_EE

₎₎

₌

₌

₀

₀

−

−

))

((

_C

_C

_E

_E

C

C

CC

CC

CE

CE

V

V

II

R

R

R

R

V

V

=

=

−

−

+

+

))

2

2

..

1

1

6

6

..

5

5

((

97

97

..

1

1

18

18

−

−

Ω

Ω

+

+

Ω

Ω

=

=

V

V

mA

mA

K

K

K

K

V

V

_CE

_CE

V

V

V

V

V

V

K

K

mA

mA

V

V

VCE

VCE

=

=

18

18

−

−

1

1

..

97

97

((

6

6

..

8

8

Ω

Ω

))

=

=

18

18

−

−

13

13

..

39

39

=

=

4

4

..

6

6

Para hallar el Voltaje en el resistor de colector (

Para hallar el Voltaje en el resistor de colector ( VRC

VRC):

):

R

R

R

V

V

K

K

mA

mA

R

R

II

V

V

_RC

_RC

=

=

_C

_C

*

*

_C

_C

=

=

1

1

..

97

97

*

*

5

5

..

6

6

Ω

Ω

=

=

11

11

..

03

03

Para hallar el Voltaje de Colector (

Para hallar el Voltaje de Colector ( VC

VC):

):

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

E

E

CE

CE

C

C

E

E

C

C

CE

CE

01

01

..

7

7

41

41

..

2

2

6

6

..

4

4

+

+

=

=

=

=

+

+

=

=

−

−

=

=

Para hallar el Voltaje de Base (

Para hallar el Voltaje de Base ( VB

VB):

):

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

E

E

BE

BE

B

B

E

E

B

B

BE

BE

11

11

..

3

3

41

41

..

2

2

7

7

..

0

0

+

+

=

=

=

=

+

+

=

=

−

−

=

=

Para hallar el Voltaje Base-Colector (

Para hallar el Voltaje Base-Colector ( VBC

VBC):

):

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

BC

BC

C

C

B

B

BC

BC

9

9

..

3

3

01

01

..

7

7

11

11

..

3

3

−

−

=

=

−

−

=

=

−

−

=

=

Simulación:

Simulación: