8/17/2019 Polarización Del BJT y JFET

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POLARIZACIÓN DEL BJT Y JFET Rojas Venegas Vagner (a) , Garay Valverde Orlando (b) 

(a,b)Alumnos de la escuela de física (VIII ciclo) de la universidad nacional de Trujillo

  Laboratorio de electrónica, Departamento de física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, UNT. Av. Juan Pablo II s/n, La Libertad, Trujillo, Perú.

RESUMEN

En el presente informe de laboratorio se llevara a cabo el estudio y análisis de los circuitos de polarización tanto en BJT y JFET. Para esto es necesario obtener primeramente los parámetros del JFET,así como la fuente de entrada realizada anteriormente, con ello determinamos el punto de operación de lasrespectivas configuraciones. Esto fue posible con los materiales e instrumentos proporcionados en ellaboratorio como; transistores, resistencias, fuente de voltaje variable, un VOM, protoboard y cables deconexión. Finalmente se registró las respectivas mediciones pertinentes.

Palabras claves : Colector común, drenador, malla compuerta, Transistor BJT, JFET, Punto de operación. 

1.  OBJETIVOS  Comprobar experimentalmente el funcionamiento de las distintas configuraciones de

Polarización con BJT y JFET.  Familiarizarse con los BJT y JFET; la identificación de sus terminales y la forma como se

emplean en circuitos prácticos.  Determinar el punto de operación de las configuraciones de polarizaciones con BJT y JFET.

2.  FUNDAMENTO TEORICO

El término polarización que aparece en el título de este informe es un término totalmente inclusivo de laaplicación de voltajes de cd para establecer un nivel fijo de corriente y voltaje. Para amplificadores contransistores, la corriente y voltaje de cd resultantes establecen un punto de operación en las característicasque definen la región que se empleará para amplificar la señal aplicada. [1] 

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida enrespuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.Tres formas populares de polarizar un transistor son:

  Polarización fija de base  Polarización por emisor  Polarización por divisor de voltaje

El transistor BJT es un dispositivo controlado por corriente, como se ilustra en la figura 1a, en tanto queel transistor JFET es un dispositivo controlado por voltaje, como se muestra en la figura 1b.

Figura1. Amplificadores: (a) controlado por corriente y (b) controlado por voltaje.

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El JFET es un dispositivo de tres terminales con una terminal capaz de controlar la corriente entre lasotras dos.  [1] La construcción básica del JFET de canal n se muestra en la figura 2. Observe que la parte principal de laestructura es el material tipo n, el cual forma el canal entre las capas incrustadas de material p.

Figura 2. Transistor de efecto de campo de unión (JFET). 

2.1 Polarización por divisor de voltaje

La configuración de polarización por medio del divisor de voltaje de la figura 3 es esa red. [1] 

2.2 Configuración de Autopolarización

La configuración de autopolarización elimina la necesidad de dos fuentes de cd. El voltaje de control de

la compuerta a la fuente ahora lo determina el voltaje a través de un resistor introducido en la rama dela fuente de la configuración como se muestra en la figura 4.

Para el análisis de cd, de nueva cuenta, los capacitores pueden ser reemplazados por “circuitos abiertos” yel resistor por un equivalente de cortocircuito, puesto que . El resultado es la red de la figura 5

 para el importante análisis de cd. [1] Para la malla indicada de la figura 5, vemos que

El nivel de se determina aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff al circuito de salida (malla dedrenador), con el resultado:

Figura3. Configuración de polarización por medio del divisor de voltaje. 

Figura3.1 Componentes de cd de laConfiguración del divisor de voltaje. 

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Figura 4. Configuración de autopolarización de JFET.

3.  MATERIALES E INSTRUMENTOSFuente de tensión AC de 6.3v y 12.6v

Fuente de tensión variable de 0-10v

Un multímetro digital

Un transistor BJT 2N3904

Un transistor JFET K373

7 resistencias( 470 ,680 ,2.2k ,10k ,4.7k ,1.5k ,330k )

condensadores(0.1 F , 470 F de 25v)

Cables de conexión.

1 protoboard.

4.  METODO Y ESQUEMA EXPERIMENTAL  Disponer el equipo experimental(materiales e instrumentos)

  Parte 1: “ Polarización por divisor de voltaje”   Armar el circuito de la figura 7, luego conectar la fuente de trabajo de 11.84v y medir las

tensiones en todos los puntos que considere de interés a fin de comprobar su funcionamiento ylo registramos los resultados en la tabla Nº1.

  Parte 2: “configuración para JFET.”   Antes de armar el circuito de la figura 8, realizamos la medición de los parámetros del JFET

 proporcionado, para ello sobre la base del circuito 8, realizaremos los cambios para poder

realizar su medición.  En el circuito de la fig. 8 cambiamos por 1.5k y las reemplazamos por cortocircuito,

y procedemos a la medición de . Ver figura 9.   Al circuito de la figura 9, reemplazamos el cortocircuito de la compuerta fuente (G,S) y

conectamos la fuente variable, colocamos medidores de voltímetro para y amperímetro para, como se muestra en la figura10; variando la tensión de la fuente hasta reducir a cero, con

lo cual determinaremos . [3]   habiendo determinado , procedemos armar el circuito de la figura 8 y medimos tanto los

voltajes como las corrientes de interés a fin de establecer el punto de trabajo. Anotando losdatos obtenidos en la tabla Nº2. 

Figura 5. Análisis de cd de la configuraciónde autopolarización. 

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Figura 6: materiales e instrumentos y conexiones sobre el protoboard. 

 Fig.7 Circuito por divisor de voltaje para BJT. Fig.8 circuito de configuración para JFET.

 Fig.9 circuito para medir fig.10 circuito para medir

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5.  DATOS EXPERIMENTALES

Tabla Nº1: “ Para polarización por divisor de voltaje del BJT.” 

Tabla Nº2: “C onfiguración para JFET.” 

0 8.01 0.81 7.2 1.72 -0.8

6. 

DISCUSION Y RESULTADOS

Veamos el caso de “ polarización por divisor de voltaje para BJT ”, y cuyas mediciones están en la Tabla Nº1. Veamos algunas comprobaciones.

Sabemos que por malla colector-emisor:

LVK: si:

(λ) 

Usando la figura del circuito 7, y la ley de LVK, se tiene:

11.84- - =0 (β)

Ahora para , si de (λ, β)

Ahora veamos “la configuración para JFET ”, cuyas mediciones están en la Tabla Nº2.

Veamos primero los parámetros del JFET. Para ello se realizó dos circuitos, primero hallando ,usando el siguiente circuito:

Se escogió el valor de acuerdo con esta ecuación ( ), es decir buscar unaresistencia adecuada; qué al ser medida en el amperímetro, se menor que la

ecuación .

( )

Entonces se registró,

11.84 7.23 1.49 5.74  1.0 

(mA)

5.29 -1.75Tabla Nº3: Parámetros del JFET .

 Puntos de operación

 Puntos de o eración

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Ahora hallando el , se utilizó el siguiente circuito:

Veamos algunas comprobaciones.

Usando la figura del circuito 8 y la ley de LVK, se tiene:

; ,

También para

; ,

Para hallar el punto de trabajo se realizó por el método gráfico:

Obteniendo: ,

En este caso dicho valor se obtuvo, variando el voltaje hasta

que el amperímetro instalado simultáneamente registre 0Con lo cual se obtuvo:

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7.  CONCLUSIONES

  En este laboratorio es importante tener en cuenta el uso de la resistencia a usar.  Al comenzar es preferible obtener los parámetros de del JFET. de los cuales se obtuvo,

y 

La diferencia principal entre las un JFET y un BJT es el hecho de que el BJT es un dispositivocontrolado por corriente, mientras que el transistor JFET es un dispositivo controlado por voltaje.  Una de las principales características de un JFET es que no se puede polarizar en inversa. Las

regiones de trabajo de un JFET es la región de saturación.

8.  REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] Robert L. Boylestad. Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. Décima edición. México (2009)

[2] http://es.slideshare.net/MarxSimpson/tercer-laboratorio-de-electronica

[3] Guía de laboratorio.