Análisis y funcionamiento del transistor en circuitos en conexión en cascada, y sus

aplicaciones en el ancho de banda.

Alison Juliana Morales E Iván Santiago Tellez

Universidad de La Salle

Bogotá D. C

Electrónica Analógica
 Tabla de contenidos

Objetivo general, objetivo específico…………………….. …………………………………..3

Marco Teórico…………………………………………………………………………………3

Solución a los problemas propuestos…………………………………………………………14

Tablas cálculos teóricos y simulados…………………………………………………………27

Análisis de resultados………………………………………………………………………...29

Conclusiones…………………………………………………………………………………30

Referencias…………………………………………………………………………………...33
 Transistor BJT corte y saturación en emisor común.

Objetivo general:

Reforzar los conocimientos sobre el funcionamiento y/o operación del transistor BJT en circuitos

conectado en cascada, como amplificador y como amplificador en contrafase cuasi

complementario.

Objetivos específicos:

1. Analizar el funcionamiento del transistor BJT en sistema en cascada

2. Analizar el funcionamiento de los transistores como amplificadores

3. Analizar el funcionamiento de los transistores como amplificadores en contrafase cuasi

complementarios.

4. Analizar el funcionamiento de los transistores en su salida(Como este entrega la onda y

su ganancia).

Marco teórico:

Un transistor BJT en un dispositivo electrónico capas de entregar una señal eléctrica de salida

proporcional a una señal de entrada. Un transistor es un dispositivo semiconductor que consta de

tres capas de semiconductor. Las capas de semiconductor se dopan de acuerdo a la estructura del

mismo. El transistor de unión bipolar o transistor BJT, puede configurarse como NPN o PNP de

acuerdo con el orden de sus capas.

Las terminales de un transistor BJT son E de emisor, B de base y C de colector. El termino

bipolar hace referencia a que los huecos y los electrones participan en el proceso de inyección

hacia el material opuestamente polarizado. Se puede modelar como la unión de 2 diodos.

La configuración que veremos en este tutorial para el transistor BJT es la del emisor común. Se

pretende evaluar su comportamiento en corte y saturación. Este modo de comportamiento es

también conocido como interruptor o transistor como interruptor.

Figura 1. Configuración del transistor, by hetpro transistor BJT.

Región de corte y saturación.

Para determinar la corriente de saturación, consideramos el voltaje colector emisor de la malla

de salida igual a cero. Por lo tanto:

VCC=IC*RC+VCE | VCC=IC*RC+0

IC=VCC/RC

Para determinar el corte, consideramos que la corriente de base es igual a cero, por lo tanto la

corriente de colector es igual a cero:

VCC=IC*RC+VCE | VCC=0*RC+VCE

VCE=VCC

Con estos dos puntos determinamos la recta de carga del transistor. La región central se llama,

región activa. Las regiones del extremo son regiones de saturación y de corte.
 Figura 2. Curva de funcionamiento del transistor en región de corte, activa y saturación, by hetpro transistor BJT.

El transistor de unión bipolar es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones

PN muy cercanas entre sí, que permite aumentar la corriente y disminuir el voltaje, además de controlar el

paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la conducción

tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos

y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos

inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.

Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en electrónica

analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL o

BICMOS.

Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor,

separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:

 Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un

metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.

 Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.

 Colector, de extensión mucho mayor.

La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento normal, la unión

base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los portadores de carga

emitidos por el emisor atraviesan la base, porque es muy angosta, hay poca recombinación de portadores,

y la mayoría pasa al colector. El transistor posee tres estados de operación: estado de corte, estado de

saturación y estado de actividad. El transistor bipolar de contacto de punto, antecesor directo del transistor

de unión, fue inventado en diciembre de 1947 en la Bell Telephone Company por John Bardeen y Walter

Houser Brattain bajo la dirección de William Shockley, cuya primera patente solicitaron los dos primeros

nombrados, el 17 de junio de 1948,1a la cual siguieron otras patentes acerca de aplicaciones de este

dispositivo.234 El transistor bipolar de unión, inventado por Shockley en 1948,5fue durante tres décadas

el dispositivo favorito en el diseño de circuitos discretos e integrados. Hoy en día, el uso de los BJTs ha

declinado en favor de la tecnología CMOS para el diseño de circuitos digitales integrados.

Figura 3. Composición real del transistor, by hetpro transistor BJT.

Un transistor de unión bipolar consiste en tres regiones semiconductoras dopadas: la región del emisor, la

región de la base y la región del colector. Estas regiones son, respectivamente, tipo P, tipo N y tipo P en

un PNP, y tipo N, tipo P, y tipo N en un transistor NPN. Cada región del semiconductor está conectada a

un terminal, denominado emisor (E), base (B) o colector (C), según corresponda.

Corte transversal simplificado de un transistor de unión bipolar NPN en el cual se aprecia como la unión

base-colector es mucho más amplia que la base-emisor.

La base está físicamente localizada entre el emisor y el colector y está compuesta de material

semiconductor ligeramente dopado y de alta resistividad. El colector rodea la región del emisor, haciendo

casi imposible para los electrones inyectados en la región de la base escapar de ser colectados, lo que hace

que el valor resultante de α se acerque mucho hacia la unidad, y por eso, otorgarle al transistor una gran β.

El transistor de unión bipolar, a diferencia de otros transistores, no es usualmente un dispositivo

simétrico. Esto significa que intercambiando el colector y el emisor hacen que el transistor deje de

funcionar en modo activo y comience a funcionar en modo inverso. Debido a que la estructura interna del

transistor está usualmente optimizada para funcionar en modo activo, intercambiar el colector con el

emisor hacen que los valores de α y β en modo inverso sean mucho más pequeños que los que se podrían

obtener en modo activo; muchas veces el valor de α en modo inverso es menor a 0.5. La falta de simetría

es principalmente debido a las tasas de dopaje entre el emisor y el colector. El emisor está altamente

dopado, mientras que el colector está ligeramente dopado, permitiendo que pueda ser aplicada una gran

tensión de reversa en la unión colector-base antes de que esta colapse. La unión colector-base está

polarizada en inversa durante la operación normal. La razón por la cual el emisor está altamente dopado

es para aumentar la eficiencia de inyección de portadores del emisor: la tasa de portadores inyectados por

el emisor en relación con aquellos inyectados por la base. Para una gran ganancia de corriente, la mayoría

de los portadores inyectados en la unión base-emisor deben provenir del emisor.

El bajo desempeño de los transistores bipolares laterales muchas veces utilizados en procesos CMOS es

debido a que son diseñados simétricamente, lo que significa que no hay diferencia alguna entre la

operación en modo activo y modo inverso.

Pequeños cambios en la tensión aplicada entre los terminales base-emisor genera que la corriente que

circula entre el emisor y el colector cambie significativamente. Este efecto puede ser utilizado para

amplificar la tensión o corriente de entrada. Los BJT pueden ser pensados como fuentes de corriente

controladas por tensión, pero son caracterizados más simplemente como fuentes de corriente controladas

por corriente, o por amplificadores de corriente, debido a la baja impedancia de la base.

Los primeros transistores fueron fabricados de germanio, pero la mayoría de los BJT modernos están

compuestos de silicio. Actualmente, una pequeña parte de éstos (los transistores bipolares de hetero

juntura) están hechos de arseniuro de galio, especialmente utilizados en aplicaciones de alta velocidad.

 La unión base-emisor debe polarizarse en directa (voltaje más positivo en la región p),

con el voltaje de polarización en directa resultante de cerca de 0.6 a 0.7 V.

 La unión base-colector debe polarizarse en inversa (más positivo en la región n), con el

voltaje de polarización en inversa de cualquier valor dentro de los límites del dispositivo.

El término polarización que aparece en el título de este capítulo es un término totalmente inclusivo de la

aplicación de voltajes de cd para establecer un nivel fijo de corriente y voltaje. Para amplificadores con

transistores, la corriente y voltaje de cd resultantes establecen un punto de operación en las características

que definen la región que se empleará para amplificar la señal aplicada. Como el punto de operación es un

punto fijo en las características, también se llama punto quiescente (abreviado punto Q). Por definición,

quiescente significa quieto, inmóvil, inactivo. La figura muestra una característica del dispositivo de la

salida general para establecer la operación del dispositivo en cualquiera de estos u otros puntos dentro de

la región activa. Las capacidades máximas se indican en las características de la figura por medio de una

línea horizontal para la corriente máxima del colector y una línea vertical para el voltaje máximo de

colector a emisor La curva define la restricción de potencia nominal máxima en la misma figura. En el

extremo inferior de las escalas se encuentran la región de corte, definida por y la región de saturación,

definida por el dispositivo BJT podría ser polarizado para que opere afuera de estos límites máximos,

pero el resultado de tal operación acortaría considerablemente la duración del dispositivo o lo destruiría.

Transistor NPN

NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se

refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor. La

mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN, debido a que la movilidad del
electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo

mayores corrientes y velocidades de operación.

Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado P (la "base")

entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente ingresando a la base en

configuración emisor-común es amplificada en la salida del colector.

La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección

en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo.

Figura 4. Curva de funcionamiento del transistor en región de corte, activa y saturación, by hetpro transistor BJT.

Tabla resumen de polarización del BJT.

es una recopilación de las configuraciones más comunes de BJT con sus respectivas ecuaciones.

Observe las semejanzas entre las ecuaciones para las diversas configuraciones
 Tabla 1. Ecuaciones para las diferentes configuraciones del transistor BJT, by Boylestad Nashelsky

Se pueden encontrar diversas configuraciones que se pueden ver reflejadas en las tablas para una rápida

comparación. Aunque las ecuaciones que utilizan los parámetros híbridos no se analizaron a fondo en este punto, se

incluyen para que las tablas queden completas. Se considerará el uso de parámetros híbridos en una sección
posterior de este capítulo. En cada caso, las formas de onda incluidas demuestran la relación de fase entre los

voltajes de entrada y salida. También revelan la magnitud relativa de los voltajes en las terminales de entrada y

salida. La tabla 5.1 es para la situación sin carga, en tanto que la tabla 5.2 incluye el efecto de Rs y de RL.

Tabla 2. Ecuaciones para las diferentes configuraciones del transistor BJT como amplificador, by Boylestad
Nashelsky
Tabla 3. Ecuaciones para las diferentes configuraciones del transistor BJT, como amplificador, by Boylestad
Nashelsky
 Tabla 4. Ecuaciones para las diferentes configuraciones del transistor BJT, como amplificador, by Boylestad
Nashelsky

Decibeles

El concepto de decibel (dB) y sus cálculos asociados, cada vez tendrán más importancia en las

secciones restantes de este capítulo. El antecedente que rodea al término decibel tiene su origen

en el hecho consolidado de que los niveles de potencia y de audio se relacionan sobre una base

logarítmica. Es decir, un incremento en el nivel de potencia, digamos de 4 a 16 W, no da como

resultado un incremento en el nivel de audio de un factor de 16/4 = 4, sino que se incrementará

por un factor de 2, como se deduce de la exponenciación de 4 de la siguiente forma: (4)2 = 16.

Para un cambio de 4 a 64 W, el nivel de audio se incrementará por un factor de 3 ya que (4)3 =

64. En forma logarítmica, la relación puede escribirse como log4 64 = 3. El término bel se derivó

del apellido de Alexander Graham Bell. Para propósitos de estandarización, el bel (B) se definió

mediante la siguiente ecuación que relaciona los niveles de potencia P1 y P2:

 P2
G=log 10
P1

Sin embargo, se encontró que el bel era una unidad de medida demasiado grande para propósitos

prácticos, por lo que se definió el decibel (dB) de tal forma que 10 decibeles = 1 bel. Por tanto,

P2
Gdb=10 log 10
P1

La clasificación nominal de equipo de comunicaciones electrónicas (amplificadores, micrófonos,

etcétera) por lo general se mide en decibeles. Sin embargo, la ecuación 11.10 indica claramente,

que la medición en decibeles es una medida de la diferencia en magnitud entre dos niveles de

potencia. Para una potencia terminal (salida) específica (P2) debe existir un nivel de potencia

(P1) de referencia. El nivel de referencia aceptado por lo general es 1 mW, aunque en ocasiones

se aplica el estándar de 6 mW de años anteriores. La resistencia que se asocia con el nivel de

potencia de 1 mW es de 600 Ω, seleccionada debido a que ésta es la impedancia característica de

las líneas de transmisión de audio. Cuando el nivel de 1 mW se utiliza como el nivel de

referencia, se presenta con frecuencia el símbolo del decibel como dBm. En forma de ecuación,

P2
Gdb=10 log 10 600 Ω
1 mW

ACOPLAMIENTO DE AMPLIFICADORES

Cuando un sistema está compuesto por más de una etapa de transistores, es necesario conectar, o

acoplar, los transistores entre. Existen muchas formas comunes de lograr esta interconexión entre

amplificadores. Se analizarán los acoplamientos directo, capacitivo, por transformador y óptico.

ACOPLAMIENTO DIRECTO.
Dos amplificadores están acoplados directamente si la salida del primer amplificador se conecta

en forma directa a la entrada del segundo sin utilizar capacitores. En la figura 1 se muestra un

ejemplo. la salida en ca de la primera etapa está superpuesta con el nivel de cd estático de la

segunda etapa. El nivel de cd de la salida de la etapa anterior se suma al nivel de cd de

polarización de la segunda etapa. Para compensar los cambios en los niveles de polarización, el

amplificador utiliza diferentes valores de fuentes de tensión de cd en lugar de una fuente de VCC

sencilla.

El acoplamiento directo se puede utilizar de manera efectiva al acoplar un amplificador EC a uno

ES, como se muestra en la figura 1, porque la corriente de polarización en un ES por lo general

es alta. El acoplamiento directo elimina la necesidad de conectar con el capacitor de

acoplamiento y con los resistores R1 y R2 de la segunda etapa. El amplificador acoplado

directamente tiene una buena respuesta en frecuencias pues no existen elementos de

almacenamiento en serie (es decir sensibles a la frecuencia) que afecten la señal de salida en baja

frecuencia.

El acoplamiento directo se utiliza por lo común en el diseño de circuitos integrados. El

amplificador resultante tiene una excelente respuesta en baja frecuencia y puede amplificar

señales de cd. Es también más simple fabricar un circuito integrado pues no se necesita

capacitores.
 Figura 5. Divisor de tensión BJT, by Santana Vazquez

Modelo acoplamiento directo

ACOPLAMIENTO CAPACITIVO.

El acoplamiento capacitivo es ilustrado en la siguiente figura:

Figura 6. Circuito divisor de tensión BJT, con acoplamiento capacitivo, by Santana Vazquez

Modelo de acoplamiento capacitivo.

Constituye la forma más simple y efectiva de desacoplar los efectos del nivel de cd de la primera

etapa amplificadora, de aquellos de la segunda etapa. El capacitor separa el componente de cd de

la señal de ca. Por tanto, la etapa anterior no afecta la polarización de la siguiente. Para asegurar

que la señal no cambie de manera significativa por la adición de un capacitor, es necesario que

éste se comporte como cortocircuito para todas las frecuencias por amplificar.
ACOPLAMIENTO POR TRANSFORMADOR.

Se puede utilizar un transformador para acoplar dos etapas del amplificador. Este tipo de

acoplamiento se utiliza a menudo cuando se amplifican señales de alta frecuencia. los

transformadores son más costosos que los capacitores, aunque sus ventajas pueden justificar el

costo adicional. A través de una elección adecuada de la razón de vueltas, se puede utilizar un

transformador para aumentar ya sea la ganancia de tensión o de corriente. Por ejemplo, en la

etapa de salida de un amplificador de potencia, el transformador se utiliza para aumentar la

ganancia de corriente. Existen otros beneficios asociados con el uso de un transformador. Por

ejemplo, el transformador se puede sintonizar para resonar de manera que se convierta en un

filtro pasa-banda (filtro que pasa la frecuencia deseada y atenúa las frecuencias que quedan fuera

de la banda requerida).

El acoplamiento por transformador se utiliza en receptores de radio y televisión. De esta forma,

las etapas de transistor no sólo amplifican la señal (video o audio) sino que también se realizan la

función de separar la estación deseada de las demás recibidas por la antena. En la figura 3 se

ilustra la técnica para sintonizar varias etapas a frecuencias ligeramente diferentes. El efecto neto

es producir una característica de frecuencia que sea aproximadamente plana sobre el intervalo

deseado de la banda de frecuencias.

El acoplamiento de la etapa de salida a la carga en un ES se puede conseguir utilizando un

transformador. En la figura 4 se ilustra esta técnica, donde el amplificador se acopla a un altavoz.

Véase la figura 4 para revisar la operación de un transformador. Las tensiones de entrada y de

salida son proporcionales a la razón de vueltas del transformador, como sigue: v2 = v1(N2/N1)

donde N1 es el número de vueltas del primario y N2 es el número de vueltas del secundario. Las
corrientes de entrada y de salida se relacionan de manera inversa a la tensión, pues se debe

conservar la potencia. Entonces i2=i1(N1/N2). Tomando la razón de tensión a corriente, se tiene

la relación de impedancia, Z1 = Z2(N1/2N)^(2).

Figura 7. Circuito con acoplamiento por transofrmador, by Santana Vazquez

Modelo acople por transformador.

CAPACITANCIA DE EFECTO MILLER

En la región de alta frecuencia, los elementos capacitivos de importancia son las capacitancias

entre electrodos (entre terminales) internas al dispositivo activo y la capacitancia de alambrado

entre los cables de conexión de la red. Todos los grandes capacitores de la red que controlaban la

respuesta en baja frecuencia fueron reemplazados por su equivalente de cortocircuito debido a

sus muy bajos niveles de reactancia.

Para amplificadores inversores (desfasamiento de 180° entre la salida y la entrada, que produce

un valor negativo de Av), la capacitancia de entrada y salida se incrementa en un nivel de

capacitancia sensible a la capacitancia entre electrodos entre las terminales de entrada y salida

del dispositivo y la ganancia del amplificador. En la siguiente figura esta capacitancia de

“realimentación” está definida por Cf.

 Figura 8. Modelo equivalente transistor BJT, by Boylestad Nashelsky

Red empleada en la derivación de una ecuación para la capacitancia de entrada de efecto Miller

Al aplicar la ley de corrientes de Kirchhoff obtenemos

Utilizando la ley de Ohm el resultado es

Y Sustituyendo, obtenemos

Pero

Y
y así se establece la red equivalente de la figura. El resultado es una impedancia de entrada

equivalente al amplificador de la figura que incluye la misma Ri que manejamos en capítulos

anteriores, agregando un capacitor de realimentación aumentado por la ganancia del

amplificador.

Cualquier capacitancia entre electrodos en las terminales de entrada al amplificador

simplemente se agregará en paralelo con los elementos de la figura n+4.

En general, la capacitancia de entrada de efecto Miller se define como

Figura 9. Calculo capaccitor efecto miller, by Boylestad Nashelsky

Demostración del efecto de la capacitancia de efecto Miller.

Esto nos demuestra que:

Para cualquier amplificador inversor, la capacitancia de entrada se incrementará por una

capacitancia de efecto Miller sensible a la ganancia del amplificador y a la capacitancia (parásita)

entre electrodos entre las terminales de entrada y salida del dispositivo activo.

Para analizar un circuito con un transistor BJT es necesario tener en cuenta:

 Solución de los ejercicios propuestos

1. Determine la ganancia de potencia en decibeles en cada uno de los siguientes casos:

a- PO=¿ 100W ; P =5W ¿

i

100 W
GdB ¿ 10 log 10 =13.01 dB
5W
 b- PO=¿ 100mW ; P =5 mW ¿
i

100 mW
GdB ¿ 10 log 10 =13.01 dB
5 mW

c- PO=¿ 100mW ; P =20 µW ¿

i

100 mW
G dB ¿ 10 log 10 =36.98 dB
20 μW

2. Determine la ganancia en GdBmpara una potencia de salida de 25 W

25 W
G dBm ¿10 log 10 =43.97 dB
1mW

3. La ganancia total en decibelios de un sistema de tres etapas es de 120dB. Determine la

ganancia en decibeles de cada etapa si la ganancia de la segunda etapa es dos veces la de

la primera y la tercera es 2.7 veces la ganancia de la primera.

Gd B =120 dB
T

G 1+ G2+G 3=120 dB

G 2=2 G1=( 2 ) ( 20.79 )=41.58 dB

G 3=2.7 G 1=56.13 dB

G 1=20.79 dB

4. Si la potencia de ca aplicada a un sistema es de 5 µW con 100 mV y la potencia de salida

es de 48 W , determine:

a- La ganancia de potencia en decibeles

48 W
GdB ¿ 10 log 10 =69.82 dB
5 μW

b- La ganancia de voltaje en decibeles si la impedancia de salida es de 40 KΩ

 Gv ¿ 20 log 10
√(48 W )(40 KΩ) =82.83 dB
100 mV

c- La impedancia de entrada

2
Vi 10 mV
Zi= = =2 kΩ
Pi 5 μW

d- El voltaje de salida

V 0= √ P0 Z 0
V 0=1.38 kV

5. Para el circuito de la figura:

a- Calcule r e

b- Calcule A V

c- Calcule Z i

d- Calcule frecuencia de corte inferior

e- Calcule frecuencia de corte superior

f- Simule en orcad y compare lo calculado con lo simulado

Circuito 1. Transistor BJT divisor de tensión, by Boylestad Nashelsky

 Simulación 1. Circuito divisor de tensión.

a- Calcule r e

Rth=8.71KΩ

Vth= 2.56V = VB

2.56−0.7
IB= =12.08 μA
8.71 KΩ+(121)(1.2 KΩ )

Ic=βIB=( 120 )( 12.08 μA ) =1.44 mA

IE=( β+ 1 )( IB )=( 121 ) ( 12.08 μA )=1.46 mA

VE=IE∗ℜ=1.75 V

VCE=20 V − (1.44 mA ) ( 5.6 KΩ )−(1.46 mA )(1.2 KΩ)=10.18 V

VC =VCC−VCE=20 V −10.18V =9.82 V

26 mV
ℜ= =17.80 Ω
1.46 mA

g- Calcule A V
 Vo −Rl ‖ Rc 2.07 k Ω
Av= = = =−116.6Veces
Vi ℜ 17.80 Ω

h- Calcule Z i

Zi=R 1‖R 2‖ β ( ℜ ) =1.71 k Ω

Zo=Rc=5.6 K Ω

i- Calcule frecuencia de corte inferior

1
f Ls =
2 π ( Rs + R i) Cs

Ri=R 1‖ R 2‖ β ( ℜ)

1
f LC =
2 π ( RC + R L ) Cc

1
f ¿=
2 π RC C E

1
f Ls = ≅ 13.38 Hz
2 π ( 0.82 k Ω+1.71 k Ω ) (4.7 μF )

1
f Lc = ≅ 1.78 Hz
2 π (5.6 k Ω+ 3.3 k Ω ) (10 μF)

R ' S=R S‖R 1‖ R 2=749.5 Ω

‖ ‖
'
RS
ℜ=R E + ℜ=1.2 k Ω 24.04 Ω=23.56 Ω
β

1
f ¿= ≅ 337.7 Hz
2 π ( 23.56 Ω ) (20 μF )

j- Calcule frecuencia de corte superior

1
f Hi=
2 π RThi Ci

RThi=Rs ‖R 1‖ R 2‖ Ri=521.10 Ω
 C i=C wi +C be + ( 1−∆ V ) C bc =1.18 uF

1
f Hi= =258.83 Hz
2 π (521.10 Ω)(1.18 μF )

(
C o=C wo +C ce + 1−
1
)
C =19.91 nF
∆ V bc

RThi=Rc ‖RL=2.07 k Ω

1
f Ho=
2 π R Tho Co

1
f Ho= =3.86 KHz
2 π (2.07 k Ω)(19.91 nF)

k- Simule en orcad y compare lo calculado con lo simulado

6. Para el circuito de la figura, tenga en cuenta que el ẞ de los transistores es de 100,

determine:

a- I C 1 ; I B 2 ; I E 2 ; I C 2

b- V B 2 ; V E 1 ; V E 2 ;V C 2

c- Simuleel circuito en orcad y compare valores calculados contra simulados

 Circuito 2. Transistor BJT, by Boylestad Nashelsky

Simulación 2. Simulación circuito 2 en PSpice.

I C 1; I B2 ; I E2; I C 2

Rth=33.33KΩ

Vth= 5V = VB

5−0.7
IB= =12.78 μA
33.33 KΩ+(101)(3 KΩ)

Ic=βIB=( 100 )( 12.78 μA ) =1.27 mA

IE 1= ( β+1 ) ( IB ) =( 101 )( 12.78 μA )=1.29 mA

VE 1=IE∗ℜ=3.87 V

VCE=15 V − (1.27 mA ) (5 KΩ )−(1.29 mA)(3 KΩ)=10.18V

VB 2=VC 1=6.35V

7. Para el circuito de la figura, asuma la ganancia de los transistores infinita y determine los

valores de tensión y corrientes indicados en la figura.

Circuito 3. Transistor BJT, by Boylestad Nashelsky
 Circuito 4. Transistor BJT, by Boylestad Nashelsky

8. Para el circuito de la figura, determine los valores de tensión en cada uno de los nodos

indicados en la figura, para:

a- ẞ igual a infinito

b- ẞ igual a 100

c- Simule el circuito en orcad y compare valores calculados con los valores obtenidos en

la simulación

Circuito 5. Transistor BJT, by Boylestad Nashelsky

 9. Para el circuito de la figura tome la ganancia de corriente de los transistores como infinita

y determine el valor de las tensiones y corrientes indicadas en la figura, para:

a- R = 10KΩ

b- R = 100KΩ

Circuito 6. Transistor BJT, by Boylestad Nashelsky

Tablas de resultados

Análisis de resultados

En los cálculos teóricos, se puede ver que las ganancias en decibeles son de gran magnitud al

tener en cuenta la potencia de entrada respecto a la de salida.

Para el primer circuito se puede observar, como este atenúa ciertas frecuencias de bajo valor,

como de alto valor, mostrándonos de esta manera que al configuración de este circuito, nos

permite ver como funciona como, pasa altos, pasa bajos. Lo cual va a depender de las

resistencias y condensadores que hacen parte de la configuración del circuito, influyendo en las

frecuencias que se permite pasar.

Para el caso del ultimo circuito se puede observar como al conectar más transistores en

“cascada”, cada uno a la base del otro, la corriente es la misma para todos.

Conclusiones

Se pudo comprobar el funcionamiento y amplificación de los BJT para casos de pasa altos, pero

también se observa que se puede encontrar como filtro pasa bajos y pasa banda.

La ganancia en dB de sistemas en cascada es simplemente la suma de las ganancias en dB de

cada etapa.

Los elementos capacitivos de una red determinan el ancho de banda de un sistema. Los

elementos capacitivos más grandes del diseño básico determinan la frecuencia de corte inferior,

en tanto que los capacitores parásitos más pequeños determinan las frecuencias de corte

superiores.

El ser menor el ancho de banda se van a atenuar mas valores de la señal.

Referencias

Electrónica practica aplicada (2012) Recuperado

de :https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/electronica-practica

Electrónica fácil, fuentes de alimentación, (2004-2019) recuperado

de:https://www.electronicafacil.net/tutoriales/Fuentes-alimentacion.php

Mr Elberni tutoriales de electricidad y electrónica, transistor bipolar o Bjt (2018) Recuperado de:

http://mrelbernitutoriales.com/transistor-bjt/transistor-bipolar-conociendolo/

Robert L. Boylestad, y Nashelsky Louis (2003). Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos

electrónicos.

Datasheet transistor bipolar o PNP 2N2222A (2018) Recuperado de:

http://www.onsemi.com/pub/Collateral/P2N2222A-D.PDF