Ejercicios Transistor

(1)

Actividad 1

Determinar el punto de trabajo (IC;VCE) del transistor polarizado con fuente de corriente.

Datos: VCC = 12V, IE = 3mA, RC = 1;5K, RB = 330K,



= 100, VBE = 0,7V.

Solución: IC = 3mA, VCE = 6V.

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Actividad 2

¿Cuál debe ser el valor de las resistencias para que la corriente de colector sea IC = 5mA y

la potencia disipada por el diodo Zener sea menor que 1mW? ¿Se encuentra el transistor en activa directa?

(2)

Solución: R1 > 31K, RE = 0;88K, VCE = 7,6V >VsatCE Subir

Actividad 3

Calcular el punto de trabajo del transistor en el circuito siguiente.

Datos: VEE = 12V, RE = 150



, RC = 1K, R1 = 10K,



= 150, VEB = 0,7V, V = 0,7V.

Solución: IC = 4,7mA, VEC = 6,6V.

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Actividad 4

Utilizar la aproximación



→

∞

para hallar el punto de trabajo de los transistores en el circuito cascodo de la figura.

(3)

Datos: VCC = 9V, RC = 1K, RE = 1K, R1 = 6,8K, R2 = 5,6K, R3 = 3,3K, VBE = 0,7V.

Solución: IC = 1,3mA, VCE1 = VCE2 = 3,2V.

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Actividad 5

Calcular el punto de trabajo de los transistores utilizando la aproximación



→

∞

.

Datos: VCC = 10V, R1 = 80K, R2 = 20K, RC1 = 2K, RE1 = 1K, RE2 = 1K, RC2 = 2K,

VBE = VEB = 0,7V.

Solución: IC1 = 1,3mA, VCE1 = 6,1V, IC2 = 1,9mA, VEC2 = 4,3V.

(4)

Actividad 6

Calcular el punto de trabajo de los transistores polarizados con fuentes de corriente.

Datos: VCC = 15V, RE1 = 4K, RC2 = 4K, I1 = 10μA, I2 = 2mA,



= 100, VBE = 0,7V.

Solución: IC1 = 1mA, VCE1 = 11V, IC2 = 2mA, VCE2 = 3,7V.

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Actividad 7

Calcular el punto de trabajo de los transistores haciendo uso de la aproximación



→

∞

.

Datos: VCC = 9V, R1 = 20K, R2 = 20K, RC1 = 1K, RE1 = 1K, RC2 = 1K, VBE = 0,7V.

Solución: IC1 = 0,7mA, VCE1 = 4,5V, VCE1 = 3,1mA, VCE2 = 2,1V.

(5)

Actividad 8

Calcular el punto de trabajo de los transistores haciendo uso de la aproximación



→

∞

Datos: VCC = 9V, R1 = 2K, R2 = 1K, RC1 = 2,6K, RE1 = 500, RC2 = 60, RE2 = 600,

VBE = 0,7V.

Solución: IC1 = IC2 = 2,3mA, VCE1 = 6,7V, VCE2 = 3,5V, IC4 = 7,3mA, VCE4 = 4,2V.

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Actividad 9

Calcular la relación IC

—

IB del par Darlington modificado y del par Sziklai modificado

representados en la figura, trabajando en activa directa. Asumir que los transistores son idénticos y que VBE1 = VBE2.

(6)

=

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Actividad 10

Calcular el punto de trabajo (ID, VDS, VGS) del MOSFET en los siguientes circuitos.

Datos: VDD = 5V, I = 1mA, R = 1K, Vt = 1V, kn = 0,25mA/V2.

Solución: ID = 1mA, VDS = 8V, VGS = 3V; ID = 1mA, VDS = 3V, VGS = 3V; ID = 1,5mA, VDS =

3,5V, VGS = 3,5V.

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Actividad 11

Calcular el valor de los componentes del circuito de la figura para que el transistor opere en saturación con ID = 0,5mA, VD = 3V y la potencia disipada por el divisor de tensión sea de

(7)

Datos: VSS = 5V, Vt = 1V, kn = 0,5mA=V2.

Solución: R1 = 2M, R2 = 3M, RD = 6K.

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Actividad 12

Calcular el punto de trabajo de los transistores del siguiente circuito:

Datos: VSS = 5V, kn = kp = 100μA=V2, Vt = 2V, R1 = 1M.

Solución: VSG1 = VSD1 = VGS2 = VDS2 = 5V, ID1 = ID2 = 0,9mA.

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Actividad 13

(8)

Datos: VDD = 15V, R1 = 1,4M, R2 = 1M, RS = 1,5K, IO = 2mA, kn = 2mA/V2, Vt = 0,6V.

Solución: VGS1 = 1,6V, VDS1 = 10,4V, ID1 = 2mA, VGS2 = 1,5V, VDS2 = 11,9, ID2 = 2,1mA.

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Actividad 14

Calcular el punto de trabajo de los transistores del siguiente circuito de polarización:

Datos: VCC = 12V, R1 = 33K, R2 = 68K, RC = 1K, RG = 1M, RS = 1K; para el

BJT,  = 100 y VBE = 0,7V en activa directa; para el JFET, Vp =

–

3V, IDSS = 9mA

Solución: VGS =

–

1,7V, VDS = 5,3V, ID = IC = 1,7mA, VCE = 3,3V.

(9)

Actividad 15

Diseñar el valor de RE en la fuente de corriente de la figura para tener IO = 1mA. ¿Cuál es la

tensión máxima que se puede aplicar a la salida manteniendo la corriente constante?

Datos: VCC = 5V, VEB = 0,7V, VsatCE = 0,2V.

Solución: RE = 4,3K, V = 0,5V.

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Actividad 16

Determinar la corriente corriente IO y la impedancia de salida de la fuente de corriente con

componentes discretos de la figura.

Datos: VEE = 12V, V = VBE = 0,7V, VA = 200V,  = 100, R1 = 2,5K, R2 = 2K, RE =

(10)

Solución: IO = 27mA, RO = 119K, VT = 25,9mV.

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Actividad 17

Diseñar una fuente básica de corriente y una fuente Widlar que proporcionen una corriente constante IO = 10μA. Para ello considerar que VBE = 0,7V para una corriente de colector de

1mA.

Datos:



→

∞,

VA = 100V, VT = 25,9mV.

Solución: R = 942K, RO = 10M (fuente básica), R1 = 9,3K, R2 = 11,9K, RO =

56M (fuente Widlar).

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Actividad 18

Diseñar una fuente de corriente Wilson basada en transistores bipolares y con corriente de referencia generada mediante una resistencia, R, que proporcione una corriente de salida IO

= 5mA. Se dispone de una fuente de tensión. VCC = 30V. Calcular la resistencia de salida, RO.

Datos: VBE = 0,7V, VA = 150V,  = 100.

(11)

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Actividad 19

Dado el siguiente espejo de corriente en configuración cascodo, determinar la resistencia de salida y la tensión de salida mínima.

Datos: VSS = 5V, Iref = 10



A, Vt = 1V,



nCox = 20



A/V2, L = 10



m, W = 40



m, VA = 20V.

Solución: RO = ro4(2+gm4ro2) = 164M, VminO =

–

3V.

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Actividad 20

Calcular el valor que debe tener la resistencia RE para que la corriente de salida sea IO = 1,5mA.

(12)

Datos: VCC = 12V, IDSS = 1mA, Vp =

–

3V, VT = 25,9mV,



→

∞

Solución: RE = 36.

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Actividad 21

¿Cuál debe ser la relación entre las dimensiones de la puerta W3 y L3 del transistor M₃ para

que la corriente de salida sea IO = 100



A?

Datos:



nCox = 20



A/ V2,W1 = W2 = 20



m, L1 = L2 = 10



m, Vt = 1V, VDD = 5V

Solución: W3/ L3 = 17.

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