Análisis de malla en circuitos BJT

¡Claro! Es más fácil si vuelve a dibujar el circuito para hacer que el BJT de tres terminales sea un par de componentes de dos terminales. Puedes hacer un análisis de gran señal; no tiene que ser una pequeña señal.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Tenga en cuenta que hay un desconocido adicional: el voltaje en la fuente de corriente dependiente. Esta es la tensión del colector-emisor \ $ V_ {CE} \ $. Para completar el análisis, necesita una ecuación adicional:

$$ I_C = \ alpha I_E = \ frac {\ beta} {\ beta + 1} I_E $$

Cuando \ $ \ beta \ $ es grande,

$$ I_C \ approx I_E $$ (dentro de un pequeño porcentaje)

Puede estar tentado a ir un paso más allá y asumir que \ $ I_B \ approx 0 \ $. Esto le permitiría usar un método rápido y sucio para encontrar el punto de sesgo:

1. Calcule \ $ V_B \ $ tratando las resistencias de polarización base como un simple divisor de voltaje.
2. Resta 0.6V para obtener \ $ V_E \ $.
3. Use \ $ V_E \ $, \ $ R_E \ $ y la Ley de Ohm para obtener \ $ I_E \ $.
4. \ $ I_C \ $ y \ $ I_E \ $ son aproximadamente iguales, por lo que ahora también tiene \ $ I_C \ $.
5. Use \ $ I_C \ $, \ $ R_C \ $ y \ $ V_ {CC} \ $ para obtener \ $ V_C \ $.

Pero este método solo da buenos resultados cuando las resistencias base son pequeñas. (Por lo general, no lo son). Por lo tanto, es mejor incluir la corriente de base en su análisis.

ACTUALIZAR :

En su esquema, no tiene bucles para \ $ R_ {C1} \ $ y \ $ R_ {C2} \ $. Debes tener un total de cinco bucles.

Vayamos a través del análisis de este circuito. Daré a los resistores algunos valores arbitrarios y asumiré que \ $ \ beta = 100 \ $.

$$ - V_ {CC} + (I_ {CC} - I_C) R_ {B1} + (I_ {CC} - I_E) R_ {B2} = 0 $$ $$ (I_E - I_ {CC}) R_ {B2} + 0.6 \ mathrm {V} + I_E R_E = 0 $$ $$ (I_C - I_ {CC}) R_ {B1} + I_C R_C + V_ {CE} - 0.6 \ mathrm {V} = 0 $$ $$ I_C = \ frac {\ beta} {\ beta + 1} I_E $$

Resolviendo esto da:

$$ I_ {CC} = 5.272 \ mathrm {mA} $$ $$ I_E = 4.294 \ mathrm {mA} $$ $$ I_C = 4.251 \ mathrm {mA} $$ $$ V_ {CE} = 1.455 \ mathrm V $$

y desde allí, podemos obtener:

$$ I_B = I_E - I_C = 43 \ mathrm {\ mu A} $$ $$ I_ {RB1} = I_ {CC} - I_C = 1.021 \ mathrm {mA} $$ $$ I_ {RB2} = I_ {CC} - I_E = 0.978 \ mathrm {mA} $$ $$ V_C = V_ {CC} - I_C R_C = 5.749 \ mathrm V $$

La única parte difícil es resolver el sistema de ecuaciones. Yo uso un TI-89 para esto. En una computadora en red, hay muchas otras opciones.

Probemos esto en el simulador de CircuitLab con un \ $ \ beta = 100 \ $ transistor y veamos lo que obtenemos:

^{simular este circuito}

Con este transistor (2N2222), los resultados de la simulación para \ $ I_C \ $ y \ $ V_C \ $ están dentro de ~ 1% de nuestros valores calculados. ¡No está mal!