Considere un transistor NPN en configuración de emisor común. En esta configuración, la corriente base es I b es la corriente de entrada y la corriente del colector I C es la corriente de salida.
Sabemos, I C = I C + I b
y yo C = αI E + i CBO
= (l C + l b ) + l CBO o
I C (1-α) = αI b + I CBO
I C = (α/(1-α))I b + I CBO /(1-α)
Configuración de emisor común
Factor de ganancia actual
La relación entre la corriente del colector y la corriente de base se denomina relación de transferencia de corriente continua de CC o ganancia de CC. Se denota por β. Corriente continua . Se suponía que sería la versión beta de DC.
Ganancia CC del emisor común β Corriente continua = L C /L b
donde L C y L b son las corrientes de colector y base de un punto de operación específico en el rango lineal. Como el valor de la corriente base está en microamperios y es bajo, el valor de la corriente continua β está en el rango de 10 a 500, según el tipo de transistor.
Ganancia de CA del emisor β La corriente directa se define como la relación del pequeño cambio en la corriente del colector ΔI b a un voltaje colector-emisor constante V CE .
β Corriente continua = ΔI C /ΔI E A TV CE = constante
- Potencial eléctrico y diferencia de potencial.
Relación entre α Corriente Directa y β Corriente Directa
Sabemos que I E = I C + I b —> I
División por I C
División por I C
YO mi /yo C = 1+(yo segundo /yo C )
1/α = 1 + (1/β) = (β+1) / β ( ∴ α = I C / I E y β = I C / I b )
α = β / (β+1) ——> ii
Si multiplicamos la ecuación anterior obtenemos
α(β+1) =β
αβ+α =β
α = β – αβ = β (1 – α)
β = α / (α+1) ——-> iiii
α(β+1) =β
αβ+α =β
α = β – αβ = β (1 – α)
β = α / (α+1) ——-> iiii
Ecuación (ii) ->
α = β / (β+1)
1-α = 1 – (β / (β+1)) ——>iv
α = β / (β+1)
1-α = 1 – (β / (β+1)) ——>iv
De la ecuación (iii) se puede ver que β tiende a infinito cuando α tiende a 1.
Esto significa que la ganancia actual del transistor conectado al emisor es muy alta. Por este motivo se utilizan transistores conectados al emisor.
Sabemos que I C = (αI b / (1-α)) + I CBO / (1-α) ->v
Como β+1 = 1 / (1-α) y 1-α= 1 / (β+1), tenemos
I C = βI b + (β+1)I CBO ——->vi
El término "(β+1)I CBO " es la corriente inversa en el circuito emisor. Se denota por I. CEO .
CEO de la UE = (β+1)I CBO ——>vii
Como β es mucho mayor que I, I CEO > I CBO .
Reemplazando el valor de I CEO en la ecuación vi obtenemos
I C = βI b + I CEO ——->viii
I C = βI b + I CEO ——->viii
Como β = α / (α+1), podemos escribir
CEO de la UE = (α / (1-α)) I CBO ——->ix
CEO de la UE = (α / (1-α)) I CBO ——->ix
Director General de la UE = I Director General / (1-α)
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La corriente de fuga en el circuito emisor es mayor que la del circuito base. EU CE es la corriente del colector que fluye cuando el circuito base-emisor se deja abierto y la unión colector-base tiene polarización inversa. Fluye en la misma dirección que la corriente normal del colector que fluye a través del transistor y depende de la temperatura.
Características del circuito emisor.
La figura anterior muestra la configuración experimental para determinar la característica estática de un transistor NPN en un circuito emisor. Dos fuentes de alimentación variables reguladas por CC, V BB y V CCC, están conectadas a los terminales de base y colector de un transistor.
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Se conectan un microamperímetro y un voltímetro para medir la corriente de base I. b y V SER y se conectan un miliamperímetro y un voltímetro para medir I C y V CE en el circuito.
Característica de entrada (V SER versus me b )V CE = constante
Las características de entrada se obtienen registrando el voltaje base-emisor V SER vs. corriente base I b mantener V CE constante. Las características se registran para diferentes valores de la tensión colector-emisor V. CE .
Podemos derivar los siguientes puntos importantes de las características de entrada:
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Hay un límite, un voltaje de apagado Vγ, por debajo del cual la corriente de base I b es muy pequeña. El valor del voltaje de encendido es de 0,5 V para transistores de Si y de 0,1 V para transistores GE.
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Después de la tensión de conexión, la corriente base I b aumenta rápidamente cuando la tensión base-emisor V aumenta sólo ligeramente SER . Sin embargo, cabe señalar que el valor de la corriente base no aumenta tan rápidamente como el de la característica de entrada de una configuración base común. Esto significa que la resistencia dinámica de entrada es baja en la configuración de emisor común. Sin embargo, en comparación con la configuración CB, es un poco mayor.
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Para un valor fijo de V SER EU b aumenta con V CE reducido. Un valor grande de V CE conduce a un voltaje inverso mayor en la unión PN de la base del colector. Esto aumenta la zona de agotamiento y reduce el ancho efectivo de la base, lo que a su vez reduce la corriente de base.
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La resistencia de entrada dinámica o de CA se puede determinar a partir de la característica de entrada. Se define como la relación entre un pequeño cambio en el voltaje base-emisor y el cambio resultante en la corriente base a un voltaje emisor constante.
- Factores que afectan la resistencia.
Resistencia de entrada R Ó = (ΔV SER /ΔI b ) a televisión CE = constante
El valor de Rin suele ser 1 KΩ, pero puede oscilar entre 600 Ω y 4 KΩ.
Características de salida (V CE versus i C ) en i b = constante
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Las características de salida de las curvas del circuito emisor se obtienen registrando V CE contra I C para diferentes valores de I b. La corriente del colector varía con V CE para valores entre 0V y 1V. La corriente del colector varía con V CE para valores entre 0V y 1V. Después de esto, la corriente del colector I C se vuelve casi constante y alcanza valores de saturación. Los transistores funcionan en el rango por encima del voltaje de rodilla. Esta área se llama área activa. El experimento se repite para diferentes valores de I. b .
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Las características de salida se pueden dividir en tres áreas. Ellos son
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rango de saturación
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Área de cultivo
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Región activa
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En la figura anterior, el área activa es el área a la derecha de la ordenada V CE = unas décimas de voltaje y por encima I b = 0.
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Idealmente, si VCE excede 0,7 V, la unión base-colector se polariza inversamente y el transistor entra en la región activa o lineal de su operación. Dado que la conexión base-colector tiene polarización inversa, C se estabiliza y permanece casi constante para un valor dado de I b a medida que V CE continúa aumentando. De hecho, C aumenta muy ligeramente a medida que aumenta V CE debido a la expansión de la zona de agotamiento del colector base. Este fenómeno se llama efecto cuasi accidente.
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Si la corriente de base I b es cero, hay una pequeña corriente de colector. Esto se llama corriente de fuga. Sin embargo, en la práctica, cuando la corriente de base es cero, la corriente del colector es cero. En esta condición, se dice que el transistor está bloqueado. La pequeña corriente de colector se llama corriente de colector inversa.
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Si su CE alcanza una tensión suficientemente alta, la unión del colector con polarización inversa se rompe y, por tanto, la corriente del colector aumenta rápidamente. Si su CE es superior a 40 V, el diodo colector se estropea y se pierde el funcionamiento normal del transistor. El transistor no está diseñado para funcionar en la región de ruptura. Este efecto se conoce comúnmente como efecto de perforación.
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La resistencia dinámica de salida se puede determinar a partir de las características de salida. esta dado por
- Principio de la electrónica.
Resistencia de salida dinámica R out = (ΔV CE /ΔI C ) en I b = constante
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El recíproco de la pendiente de la característica de salida en este rango da la resistencia de salida. El valor de ruta está entre 10 KΩ y 50 KΩ.
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La característica de salida se puede utilizar para determinar la ganancia actual del emisor de señal pequeña o AC beta (β). Corriente alterna ) de un transistor. Esto se puede hacer seleccionando los dos puntos M y N en la curva característica y anotando los valores correspondientes de ΔI. mi y ΔI b .
β Corriente continua = ΔI C /ΔI E = 10 mA / 40 mA = 250.