Voltaje del colector para este circuito de transistor

Navega tus respuestas
3

Para el siguiente circuito, $$ β = 80 \ quad y \ quad V_ {BE} = 0.7 \; V $$

Apliqué KVL al bucle cerrado en el bucle emisor-base izquierdo y el bucle cerrado más grande en el bucle emisor-colector derecho (solo el rectángulo más grande a la derecha). Pensé que V0 sería igual al voltaje entre GND y el cable al que está conectado el 10k superior, que es el subíndice V CE.

Así que desde el primer bucle que mencioné, $$ - 1 + 120 \ times10 ^ 3I_B + V_ {BE} = 0 $$ $$ - 1 + 120 \ times10 ^ 3I_B + 0.7 = 0 $$ $$ 120 \ times10 ^ 3I_B = 0.3 $$

Por lo tanto, $$ I_B = 2.5 \ times10 ^ {- 6} \, A = 2.5 \, μA $$

De la igualdad $$ I_C = βI_B $$ $$ I_C = 80 \ times2.5 \ times10 ^ {- 6} \, A = 0.2 \, mA $$

Aplicando KVL al segundo bucle que mencioné anteriormente, $$ - V_0-10 \ times10 ^ 3I_C + 20 = 0 $$ $$ - V_0-10 \ times10 ^ 3 \ times0.2 \ times10 ^ {- 3} + 20 = 0 $$ $$ V_0 = -2 \, V + 20 \, V = 18 \, V $$

Por lo tanto, $$ I_0 = \ frac {V_0} {10 \, kΩ} $$ $$ I_0 = \ frac {18 \, V} {10 \, kΩ} = \, 1.8 \, mA $$

Pero el libro dice $$ V_0 = 12 \, V \; y \; I_0 = 600 \, μA $$

Encontré a algunas personas que dicen que el libro está mal, pero me pregunto cuál es la respuesta, y

  • ¿Cómo resolverías esto?
  • ¿Es verdadera la oración en negrita (arriba)?
pregunta André Yuhai

3 respuestas

5

Bueno, a primera vista la respuesta es incorrecta: si \ $ I_0 = 600 \, µA \ $ entonces \ $ V_0 = I_0 * 10 \, kΩ = 6 \, V \ $; \ $ 6 \, V \! = \ 12 \, V \ $ por lo que las respuestas son contradictorias.

Aquí está la solución:

Corriente base es lo que calculaste: \ $ I_b = 2.5 * 10 ^ {- 6} \, A \ $

Recopilador actual: \ $ I_b * \ beta = 2 * 10 ^ {- 4} \, A \ $

Ahora \ $ V_0 \ $ es simplemente: \ $ 20 \, V - i10 ^ 4 \, Ω \ $ (\ $ i \ $ es la corriente de la resistencia más alta)

Ecuación de las corrientes: \ $ i = i_c + i_0 \ $ (\ $ i_c \ $ es el colector actual)

A continuación, colocamos la ecuación actual en la ecuación \ $ V_0 \ $: \ $ V_0 = 20 \, V - (i_c + i_0) 10 ^ 4 \, Ω \ $

\ $ I_0 \ $ is \ $ \ frac {V_0} {10 ^ 4} \ $

Así que combinamos las tres ecuaciones en: \ $ V_0 = 20 \, V - (i_c + \ frac {V_0} {10 ^ 4 \, Ω}) 10 ^ 4 \, Ω \ $

\ $ 2V_0 = 20 \, V - i_c * 10 ^ 4 \, Ω \ $

\ $ V_0 = 9 \, V \ $

y finalmente

\ $ I_0 = \ frac {9 \, V} {10 ^ 4 \, Ω} = 900 \, µA \ $

    
respondido por el DannyS
5

Lo primero que debes hacer es volver a escribir el problema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto se hace simplemente realizando el equivalente de Thevenin habitual en \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $ y el voltaje aplicado a través de ellos para componer una nueva fuente de voltaje de Thevenin de \ $ 10 \: \ text {V} \ $ y La resistencia de \ $ 5 \: \ text {k} \ Omega \ $. En este punto, es bastante obvio que la salida no puede ser más que este voltaje de Thevenin.

La corriente de base es \ $ I_ \ text {B} = \ frac {1 \: \ text {V} -700 \: \ text {mV}} {120 \: \ text {k} \ Omega} = 2.5 \: \ mu \ text {A} \ $. Con \ $ \ beta = 80 \ $, esto dice que \ $ I_ \ text {C} = 80 \ cdot 2.5 \: \ mu \ text {A} = 200 \: \ mu \ text {A} \ $. La caída en la resistencia de Thevenin (\ $ R_4 \ $ arriba) es \ $ 200 \: \ mu \ text {A} \ cdot 5 \: \ text {k} \ Omega = 1 \: \ text {V} \ $.

Por lo tanto, la salida será \ $ 1 \: \ text {V} \ $ por debajo del voltaje de Thevenin de \ $ 10 \: \ text {V} \ $, o \ $ V_ \ text {O} = 9 \: \ text {V} \ $.

Puede analizarlo por separado utilizando KCL en el nodo del recopilador, utilizando el valor de \ $ I_ \ text {C} \ $ calculado anteriormente (ver arriba):

$$ \ frac {V_ \ text {O} -20 \: \ text {V}} {R_1} + \ frac {V_ \ text {O}} {R_2} + I_ \ text {C} = 0 \: \ text {A} $$

Eso se resuelve como \ $ V_ \ text {O} = \ frac {R_2} {R_1 + R_2} \ cdot \ left (20 \: \ text {V} -R_1 \ cdot I_ \ text {C} \ derecha) \ $

Y te da exactamente la misma respuesta.

A partir de ahí es bastante fácil calcular la corriente solicitada.

Sí, el libro está mal si eso es lo que decía.

    
respondido por el jonk
2

La respuesta es incorrecta. Supongamos que no hay un transistor en el circuito y solo son resistencias de 10 kΩ. Entonces V o = 10 V en esta situación.

Si agrega algo en paralelo, la resistencia equivalente disminuirá, por lo que es imposible tener V o = 12 V, ya que V o < = 10 V

Como ya ha descubierto I c = 0.2 mA, entonces puede aplicar KVL a ambas resistencias como un bucle de la siguiente manera: 20 - 10 kΩ (I o + 0.2 mA) - 10 kΩ * I o = 0.

Resuelva para I o , y I o = 0.9 mA, y como resultado, V o = 0.9 mA * 10 kΩ = 9 V

    
respondido por el Flávio Alegretti

Lea otras preguntas en las etiquetas

Gráfico equivalente al controlador LCD HD44780 ¿Sistema-en-chip similar a Arduino?