En estas entradas construiremos un circuito con componentes reales para "imitar" un funcionamiento en alterna.
En artículos previos se diseñó en el simulador el siguiente circuito con los siguientes valores calculados:
Así que elegimos los dispositivos reales con los valores aproximados y construimos el circuito:
Pero cuando medimos IB (35 𝛍A), IC (9,39 mA) y VCE (1,62 v):
excepto por IB, los valores de IC y VCE para nada se acercan a los valores obtenidos en el simulador (IC = 5,912 mA, VCE= 4,567 v).
El punto "Q" se nos ha desplazado excesivamente por la recta de carga del transistor y las curvas de salida han sufrido una separación importante entre ellas.
Y es que si determinamos la Ganancia de Corriente para continua (𝛃dc) en el circuito diseñado en el simulador nos da 166.
Si medimos 𝛃dc (hFE) del transistor con el multímetro, obtenemos 230:
Y si calculamos 𝛃dc en el circuito que hemos construido con componentes reales, nos da 268.
Las Ganancias de Corriente para continua no coinciden y así no obtendremos los mismos valores de IC y de VCE.
Pues bien, podemos cambiar "la Beta" del transistor en el simulador. De esta forma se puede diseñar un circuito que nos genere cifras de IC y VCE muy próximas a las que se van a obtener en el circuito con componentes reales. Además, también podemos determinar las curvas de salida y de entrada del transistor más acordes a su funcionamiento real.
Para poder realizar este cambio en la 𝛃dc del transistor, en el caso del 2N2222A, cuando diseñemos el circuito elegiremos la opción "Q2N2222A /Zetex" para el diseño y descargaremos el transistor en la ventana del simulador:
Haremos doble "click" sobre el icono del transistor en el simulador y nos aparecerá la siguiente ventana:
Después elegiremos "Edit model" para acceder a esta otra ventana:
Hemos calculado que para este circuito, se debe modificar la Ganancia máxima hasta un valor de 295, con el objeto de que los valores de IC y VCE se aproximen bastante a los obtenidos en el circuito real.
Seleccionamos "Change component" e inmediatamente se nos cambia el símbolo del transistor en el simulador, apareciendo un asterisco sobre el nombre del transistor:
Si obtenemos los valores del circuito en el simulador con el transistor modificado:
Vemos que los valores de IC y de VCE se aproximan más a los obtenidos en el circuito de componentes reales. Por lo tanto, cuando diseñemos un circuito con un transistor en el simulador, deberemos modificar la "Beta" del transistor para adaptarla a su equivalente real, que en el caso del 2N2222A es de casi 300; 295 en este caso.
Si ahora determinamos las curvas de salida del 2N2222A modificado, la recta de carga y el punto "Q" obtenido en el diseño:
Vemos que el punto "Q", como ya se ha dicho previamente, está desplazado en exceso en la recta de carga hacia la zona de saturación. Así que deberíamos determinar otro punto "Q", pero en el centro de la recta de carga.
Elegiremos de nuevo una VCE = 4,5 v (la mitad de VCC).
Y como en la malla de Colector:
VCC - IC x RC - VCE = 0
con una RC = 750 𝛀, IC será igual a 6 mA.
Lo que se corresponde con una IB de unos 21 𝛍A.
Y como en la malla de la Base:
VBB - IB x RB - VBE = 0
Con una VBE = 0.7 v, RB será igual a unos 80900 𝛀.
La nueva curva de entrada del 2N2222A, para una RB de 80900 𝛀, tendrá menor pendiente que la anterior:
El nuevo circuito diseñado en el simulador, con un transistor 2N2222A al que se le ha modificado su 𝛃dc, quedaría de la siguiente manera:
Y en el nuevo circuito con componentes reales, de los cuáles sólo se ha modificado RB al pasar de 50000 𝛀 a 80900 𝛀, se aprecia cómo, ahora sí, los valores obtenidos de IB, IC y VCE se aproximan bastante a los del diseño en el simulador:
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