Más rectas de carga

 

En entradas precedentes hemos diseñado en el simulador un circuito muy simple de polarización de un 2N2222A. Con el fin de obtener un punto "Q" de funcionamiento del transistor de unos 2 mA de IC, de unos 4,5 v de VCE y de unos 13 𝛍A de IB, se han utilizado 2 pilas (VBB = 2 v y VCC = 9 v) y 2 resistencias (RB de 100.000 𝛀 y RC de 2250 𝛀). Hemos querido que este punto "Q" quede aproximadamente en el centro de la recta de carga definida durante el diseño. Una vez conectados los componentes de forma adecuada, hemos puesto en funcionamiento el circuito y se han obtenido medidas para confirmar lo diseñado. 

Se ha podido observar cómo cambia la posición del punto de trabajo del transistor a lo largo de la recta de carga cambiando los valores de VBB a 1,5 v y a 3 v, lo que determina un cambio en la Corriente de Base (IB) y por ende, un cambio en la posición del punto de trabajo del transistor, siempre limitado a la recta de carga definida. 

Decir en este punto que la Corriente de Base (IB) no sólo puede variar al variar el valor de VBB, si no que también podemos cambiar su valor cambiando el valor de RB. Para conseguir 23 𝛍A de IB nos da lo mismo mantener una RB de 100.000 𝛀 y cambiar VBB de 2 v a 3 v, que mantener una VBB de 2 v y cambiar el valor de la resistencia RB de 100.000 𝛀 a 57.000 𝛀, ya que en la malla de la base del transistor :

VBB - IB RB - VBE = 0

Y como VBE tiene un valor constante de 0,7 v, puede verse que el valor de IB puede estar definido tanto por VBB como por RB.

Pues bien, si ahora lo que variamos es el valor de VCC, por ejemplo a 7 v, obtendremos una recta de carga diferente a la definida hasta ahora. Así que para mantener el mismo punto de trabajo en el transistor (IC = 2 mA, VCE = 4,5 v, IB = 13 𝛍A), deberíamos cambiar también el valor de la Resistencia de Colector (RC). 

Como en la malla de Colector:

VCC - IC RC - VCE = 0

para una VCC = 7, si quisiéramos mantener el punto de trabajo en IC = 2 mA , VCE = 4,5 v, RC tendrá que ser de 1250 𝛀.

Observar cómo se mantiene una IB = 13 𝛍A.

Así que la nueva recta de carga será la siguiente:

En este nuevo escenario, un cambio en la Corriente de Base (IB), por ejemplo a 23,5 𝛍A, ocasionado por un cambio en la Resistencia de Base (RB) a 57000 𝛀, generará un desplazamiento del punto de trabajo del transistor por la nueva recta de carga hasta los 3,3 mA de IC y los 2,8 v de VCE:

Al cambiar de nuevo la Corriente de Base (IB), por ejemplo a 8 𝛍A, por un cambio en la Resistencia de Base (RB) a 168000 𝛀, se producirá un nuevo desplazamiento del punto de trabajo del transistor por la recta de carga hasta los 1,2 mA de IC y los 5,5 v de VCE:

Por otro lado, un cambio de VCC a 10 v generará una nueva recta de carga con sus nuevos puntos de trabajo para el transistor. En esta nueva situación, para mantener el punto de trabajo en VCE = 4,5 v, IC = 2 mA e IB = 13 𝛍A, se precisa de una Resistencia de Colector (RC) de 2750 𝛀.

Si quisiéramos generar un nuevo punto de trabajo en esta nueva recta de carga, por ejemplo, para conseguir una IB = 23 𝛍A, se debería cambiar RB a 57000 𝛀, produciéndose un punto de trabajo desplazado hasta IC = 3 mA y VCE = 1,74 v. Y para conseguir una IB = 8 𝛍A, deberemos cambiar RB a 168000 𝛀, obteniéndose un punto de trabajo desplazado por esta nueva recta de carga hasta IC = 1,28 mA y VCE = 6,48 v.

Así que una variación de IB, debido a un cambio en VBB y/o en RB, ocasionará un desplazamiento del punto de trabajo del transistor a lo largo de la recta de carga. Sin embargo, un cambio en el valor de VCC, generará una nueva recta de carga, cuya pendiente va a depender del valor de RC.

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