Esercizi transistor polarizzati

Esercizi transistor polarizzati

Punto di lavoro?

Dati: E_C = 20 V   E_B = 10 V R_C = 300 Ω   R_E = 200 Ω   R_B = 20 KΩ V_BE = 0,7 V   β = 100

Il BJT è sicuramente in zona attiva:

I_B R_B

I_E = (β+1) I_B (2) R_E

Per trovare il punto di lavoro devo conoscere I_B, I_C e V_CE.

Dalla prima maglia mi ricavo I_C.

E_B = R_B I_B + V_{BE, att} + R_E I_E

I_C = β I_B   e   I_E = (β+1) I_B

Allora:

E_B = R_B I_B + V_{BE, att} + (β+1) R_E I_B

I_B = ½ E_B - V_{BE, att} ⁄ R_B+R_E(β+1)

I_B = 0,231 mA

I_C = β I_B = 23,1 mA

I_E = 23,331 mA

Esercizi transistor polarizzati

Punto di lavoro?

Dati: E_C = 20 V    E_B = 10 V R_C = 300 Ω,    R_E = 200 Ω,    R_B = 20 kΩ,    V_BE = 0,7 V,    β = 100

Il BJT è sicuramente in zona attiva:

I_B    R_B    R_C    E_C

I_C = βI_B

I_E = (β+1)I_B

Per trovare il punto di lavoro devo conoscere I_B, I_C e I_E.

Dalla prima maglia mi ricavo I_C:

E_B = R_BI_B + V_BE + R_EI_E

E_B = R_BI_B + V_BE + (β+1)R_EI_B

I_B = (E_B - V_BE)/(R_B + R_E(β+1)) = 0,231 mA

Inoltre: I_C = βI_B = 23,1 mA    I_E = 23,331 mA

Dalla II maglia mi ricavo V_CE:

V_CE = E_C = R_CI_C + R_EI_E + V_CE => V_CE = E_C - R_CI_C - R_EI_E = 8,6 V

Dati

Dati: E_C = 12 V, V_{BE, att} = 0,7 V R_C = 200 Ω, R_B = 50 KΩ, β = 100

E_C = R_BI_B + V_{BE, att} = I TAGLIA

E_C = R_CI_C + V_CE = I TAGLIA

12 = 500 I_C + 0,7    =>    I_C = 0,0226 A = 22,6 mA

12 = 200 I_C + V_CE    =>    V_CE = (12 - 4,52) V = 7,48 V

Thevenin

Dati: V_{BE, att} = 0,7 V, β = 100 R₁ = 30 kΩ, R₂ = 50 kΩ, R_C = 250 Ω

Thevenin

Tensione di vuoto:

V_th = R₂E_C/(R₁+R₂) = 7,5 V

Resistenza equivalente:

R_th = (R₂R₁)/(R₁+R₂) = 18,75 kΩ

Il circuito diviene:

V_th = R_thI_B + V_{BE, att}

E_C = R_CI_C + V_CE

I_C = 36,2 mA

V_CE = 2,5 V

Dati

Dati: E_C = 25 V, V_BE,att = 0,7 V, β = 90 R₁ = R₂ = 100 kΩ, R_C = 300 Ω

Stesso direttore della esercizio

V_th = R₂/(R₁+R₂) E_C = 12,5 V   R_th = R₂R₁/(R₁+R₂) = 50 kΩ

∑R_E I_E = I_B(β+1) = I_C(β+1)/β

I) V_th = R_thI_B + V_BE,att + R_E I_E

II) E_C = R_C I_C + V_CE + R_E I_E

I_C = 7,98 mA

V_CE = 19,55 V

P = E_C I_C = 25 V × 7,98 mA = 199,5 mW

Saturazione e interruzione

Dati: V_CC = 12 V β = 100 R_B = 10 kΩ R_C = 1 kΩ

Supponiamo il transistor in saturazione:

V_BE = 0,7 V

V_CEsat = 0,2 V

I MAGLIA

V_in = 6 V

II MAGLIA

6 = 10⁴I_B + 0,7

0,2 = 10³I_C + 12

I_B = 0,53 mA

βI_B > I_C

I_C = 14,8 mA

53 mA > 14,8 mA

Effetti limitati sopra in zona di saturazione:

V_in = 0 V

I_B = 0 V

V_BE = 0 V

V_CE = V_CC → interruzione

V_{i min} = 0 V

V_{i max} = 5 V

Dati

Dati: V_B = +5 V V_CC = 5 V R₁ = 6,8 KΩ R₂ = 22 KΩ R_C = 0,47 KΩ β = 350

Per la maglia in ingresso applico Thevenin:

i = (V_i + V_B)/(R₁ + R₂)

V_BEq = V_i - R_i i => V_i = R₁/(R₁ + R₂) (V_i + V_B)

R_EQ = R₁ || R₂ = (R₁ R₂)/(R₁ + R₂) = 0,19 KΩ

Se V_i = 5 V => V_BEq = 2,64 V Transistor in saturazione

I MAGLIA) 261: = R_B I_B + V_BE

II MAGLIA) V_CC = R_C I_C + V_CE

I_B = 1,89 V = 0,037 mA

5,18 KΩ

I_C = (5-0,2) V = 20,21 mA

0,247 KΩ

I_B B > I_C -> 18,5 mA > 20,21 mA

Falso, effettivamente in zona di saturazione

Se V_C = 0 V -> V_CE = -5,6,8 1,18 mA > 0

Di conseguenza V_BE < 0 -> I_B = 0 -> I_C = 0 INTERDIZIONE

Verifica zona attiva e saturazione

Dati: V_CC = 9 V, V_BB = 5 V, β = 100 R_B = 70 KΩ, R_C 2,7 KΩ

Verificare se il BST è in zona attiva e in saturazione

Verificare cosa succede se pongo R_C = 1 KΩ

Supponiamo il BST in zona attiva

V_BB = R_B I_B + V_BE att -> [5 = 70 ⋅ 10^-3 I_B +0,7 -> I_B = 0,06 mA]

V_CC = R_C I_C + V_CE

9 = 2,7 ⋅10 I_B + V_CE

[V_CE = 7,2 V]

Poiché V_CE ≤ V_CE,sat non sono in zona ATTIVA

Supponiamo il BJT in saturazione:

I_B = 0,06 mA

V_CE = R_C I_C + V_CE,sat

β I_B > I_C → 6 mA > 3,26 mA Sì

Il BJT è in saturazione

Se R_C = 1 kΩ

Supponiamo il BJT in zona ATTIVA

I_B = 0,06 mA

V_CE = R_C I_C + V_BE

⇒ V_EE = 3 V > V_CE,sat ⇒ Il BJT è in zona ATTIVA

Configurazione BJT PNP

Questa è la configurazione di un BJT PNP.

Dati: V_EE = 0,5 V, β = 100, R_B = 50 KΩ, R_C = 2,2 KΩ

Se V_BB = 5 V

Supponiamo il BJT in zona attiva

V_BB + R_B I_B = V_Bbe(att) = V_EE → R_BI_B = -V_BE(att)

V_EE - V_EC - I_CR_C = 0

V_EB = V_BE

V_EC = V_CE

Nella sola (arrow) V_BE = 0

I_C = 0

V_O = 0

Poichè il BJT è interdetto

Se V_BB = 0 V

Supponiamo il BJT in autooscillazione:

R_BI_B - V_BE = V_EE → I_BR_B = V_BE + V_EE

V_EE = R_CI_C - V_E

I_B = 0,116 mA

I_C = 2,36 mA

I_B β ≯ I_C → BJT in saturazione