Resolver el circuito BJT polarizado por voltaje.
Understand the Problem
La imagen muestra un circuito BJT polarizado por voltaje. El objetivo es analizar y posiblemente resolver el circuito para encontrar las diferentes corrientes y voltajes presentes(Ic, Ib, Vce).
Answer
$I_C = 2.42 \, \text{mA}$ $I_B = 20.2 \, \mu\text{A}$ $V_{CE} = 7.594 \, \text{V}$
Answer for screen readers
$I_C = 2.42 , \text{mA}$ $I_B = 20.2 , \mu\text{A}$ $V_{CE} = 7.594 , \text{V}$
Steps to Solve
- Hallar el voltaje de la base $V_B$
El voltaje de la base $V_B$ se puede encontrar usando la regla del divisor de voltaje en las dos resistencias en el lado izquierdo del circuito.
$$ V_B = V_{CC} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} = 18V \times \frac{8.2k\Omega}{39k\Omega + 8.2k\Omega} $$
$$ V_B = 18V \times \frac{8.2k\Omega}{47.2k\Omega} = 3.12V$$
- Hallar el voltaje del emisor $V_E$
El voltaje del emisor $V_E$ es solo el voltaje de la base $V_B$ menos $0.7V$
$$ V_E = V_B - 0.7V = 3.12V - 0.7V = 2.42V $$
- Encontrar la corriente del emisor $I_E$
La corriente del emisor $I_E$ se puede encontrar usando la ley de Ohm.
$$ I_E = \frac{V_E}{R_E} = \frac{2.42V}{1k\Omega} = 2.42mA $$
- Encontrar la corriente del colector $I_C$
Podemos asumir que $I_C \approx I_E$
$$ I_C \approx I_E = 2.42mA $$
- Encontrar la corriente de base $I_B$
La corriente de base $I_B$ se puede encontrar usando la siguiente relación: $$ I_C = \beta I_B $$ Despeja $I_B$ $$ I_B = \frac{I_C}{\beta} = \frac{2.42mA}{120} = 0.0202mA = 20.2\mu A$$
- Encontrar el voltaje del colector-emisor $V_{CE}$
Aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff (KVL) alrededor del lazo colector-emisor: $$ V_{CC} = I_C R_C + V_{CE} + I_E R_E $$ Como $I_C \approx I_E$, podemos escribir: $$ V_{CC} = I_C R_C + V_{CE} + I_C R_E $$ Despeja $V_{CE}$: $$ V_{CE} = V_{CC} - I_C (R_C + R_E) $$ Sustituye los valores: $$ V_{CE} = 18V - 2.42mA (3.3k\Omega + 1k\Omega) $$ $$ V_{CE} = 18V - 2.42mA (4.3k\Omega) $$ $$ V_{CE} = 18V - 10.406V = 7.594V $$
$I_C = 2.42 , \text{mA}$ $I_B = 20.2 , \mu\text{A}$ $V_{CE} = 7.594 , \text{V}$
More Information
Estos valores representan el punto de operación de CC del transistor BJT en el circuito dado.
Tips
- Olvidarse de restar $0.7V$ para el voltaje de unión base-emisor.
- Asumir que la corriente del colector es igual a la corriente del emisor sin verificar.
- Errores de cálculo al aplicar la ley de Ohm o la ley de voltaje de Kirchhoff.
- No convertir de miliamperios a microamperios y viceversa.
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