Análisis gráfico I

 

Podemos analizar gráficamente el funcionamiento de un transistor bipolar que trabaje con pequeñas corrientes de Base y de Colector. Del orden de unas pocas decenas de 𝛍A para la Corriente de Base (IB) y de unos pocos mA para la Corriente de Colector (IC).

Para ello diseñaremos el siguiente circuito en el simulador con un transistor bipolar 2N2222A:

Circuito diseñado en Multisim

Primero determinamos la curva de entrada del 2N2222A, por lo que realizaremos una simulación con "Simulate", "Analyses" y "DC sweep", dando los siguientes valores a VBB y a VCC:

Seleccionamos IB como variable a analizar ("Output") y le damos a simular. Obtenemos 2 curvas de entrada, pero descartamos la curva en la que VCC = 0 v:

Curva de entrada del 2N2222A

Después determinamos las curvas características de salida del 2N2222A. Para ello, sobre el circuito diseñado previamente, realizamos una simulación "DC sweep" dando los siguientes valores a VCC y a VBB:

Seleccionamos IC como variable a analizar ("Output") y le damos a simular. Obtenemos así las curvas características de salida del 2N2222A:

Curvas de salida del 2N2222A

Como sabemos que:

podemos obtener los valores IB de cada una de las curvas de salida en función de los valores de VBB:

Curvas de salida del 2N2222A con valores de IB

Si vamos a usar una fuente de tensión continua VCC de 9 v, elegiremos como valores de trabajo (punto Q) una VCE = 4,5 v (que se corresponde con un 50% de VCC) y una IC = 2 mA; con una VC = 4,5 v (que se corresponde con el resto de VCC : 9 - 4,5 v). 

Podremos entonces diseñar el circuito con una resistencia de Colector (RC) = 2250 𝛀, ya que:

Para diseñar el circuito hemos elegido una VCE la mitad de VCC y una Corriente de Colector (IC) de pequeño valor como por ejemplo de 2 mA. Estos 2 mA son suficientes para el caso que estamos analizando sin sobrecargar la pila.

Ahora ya podemos dibujar, sobre las curvas de salida, el punto Q de trabajo y la recta de carga o de trabajo, que pasará por VCC = 9 v, y por el punto "Q", (VCE = 4,5 v e IC = 2 mA), el cual se corresponde con una Corriente de Base (IB) de unos 13 𝛍A aproximadamente y con unos 2 v de VBB:

Curvas de salida del 2N2222A con el punto Q y la recta de carga elegidos

Aquí el circuito eléctrico con mediciones que indican que el transistor trabaja en el punto "Q":

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