178 POLARIZACIÓN DE CD DE LOS BJT EJEMPLO 4.8 Determine el voltaje de polarización VCE y la corriente IC para la configuración de polarización del divisor de voltaje de la figura 4.35. Solución: + – VCC Ec. (4.28): + + R1 VR ETh R2 2 – – Ec. 14.292: RTh = R1 ƒƒ R2 139 kÆ213.9 kÆ2 = = 3.55 kÆ 39 kÆ + 3.9 kÆ ETh = FIG. 4.33 Determinación de ETh. = Ec. 14.302: RTh – IB ETh ETh - VBE RTh + 1b + 12RE 1.3 V 2 V - 0.7 V = = 3.55 kÆ + 1101211.5 kÆ2 3.55 kÆ + 151.5 kÆ B VBE 13.9 kÆ2122 V2 = 2V 39 kÆ + 3.9 kÆ IB = = 8.38 mA + + R2VCC R1 + R2 – RE IC = bIB E = 1100218.38 mA2 IE = 0.84 mA FIG. 4.34 Inserción del circuito equivalente de Thévenin. 100 FIG. 4.35 Circuito de beta estabilizada para el ejemplo 4.8. Ec. 14.312: VCE = VCC - IC 1RC + RE2 = 22 V - 10.84 mA2110 kÆ + 1.5 kÆ2 = 22 V - 9.66 V = 12.34 V Análisis aproximado La sección de entrada de la configuración del divisor de voltaje la puede representar la red de la figura 4.36. La resistencia Ri es la resistencia equivalente entre la base y tierra del transistor con un resistor del emisor RE. Recuerde que en la sección 4.4 (ec. 4.18) la resistencia reflejada entre la base y el emisor está definida por Ri = 1b + 12RE. Si Ri es mucho más grande que la resistencia R2, la corriente IB será mucho menor que I2 (la corriente siempre busca la ruta de menor resistencia) e I2 será aproximadamente igual a I1. Si aceptamos la aproximación de que IB es en esencia de 0 A comparada con I1 o I2, entonces I1 I2 y R1 y R2 se pueden considerar como elementos en CONFIGURACIÓN DE 179 POLARIZACIÓN POR MEDIO DEL DIVISOR DE VOLTAJE FIG. 4.36 Circuito de polarización parcial para calcular el voltaje VB en la base aproximado. serie. El voltaje a través de R2, el cual es en realidad el voltaje de la base se puede determinar utilizando la regla del divisor de voltaje (de ahí el nombre de la configuración). Es decir, VB = R2VCC R1 + R2 (4.32) Como Ri = 1b + 12RE bRE, la condición que definirá si se puede aplicar el método aproximado es bRE Ú 10R2 (4.33) En otras palabras, si b por el valor de RE es por lo menos 10 veces el valor de R2, se puede aplicar el método aproximado con un alto grado de precisión. Una vez determinado VB, el nivel de VE se calcula a partir de VE = VB - VBE (4.34) y la corriente de emisor se determina a partir de VE RE (4.35) ICQ IE (4.36) IE = y El voltaje del colector al emisor se determina por medio de VCE = VCC - ICRC - IERE pero como IE IC, VCEQ = VCC - IC 1RC + RE2 (4.37) Observe en la secuencia de los cálculos desde la ecuación (4.33) a la ecuación (4.37) que b no aparece y que IB no se calculó. El punto Q 1determinado por ICQ y VCEQ2 es por tanto independiente del valor de b. EJEMPLO 4.9 Repita el análisis de la figura 4.35 utilizando la técnica aproximada y compare las soluciones para ICQ y VCEQ. Solución: Comprobación: bRE Ú 10R2 1100211.5 kÆ2 Ú 1013.9 kÆ2 150 kÆ Ú 39 kÆ 1comprobada2
