Cálculo correcto de la caída de voltaje del transistor

Para el circuito que se muestra, 0.7 solo aplica la unión base-emisor. La unión del emisor-colector intentará afectar la corriente, en lugar del voltaje.

Por lo tanto, la corriente de base será (3.3 - 0.7) / 500, o 5.2 mA.

Calcular la corriente del colector es más difícil. Debe asumir un valor para la ganancia actual, hfe o beta. Comencemos asumiendo un hfe de 100, que es un valor de inicio decente para transistores de pequeña señal.

5.2 mA por 100 es de 0.52 amperios. Si esto fuera cierto, el voltaje en R1 sería .52 veces 50, o 26 voltios. Y esto obviamente no sucederá.

Por lo tanto, es probable que el transistor no esté funcionando en la región lineal, pero esté cerca de la saturación. (La diferencia entre la operación lineal y la saturada se determina si la tensión del colector-emisor es mayor o menor que la tensión de la base del emisor). Una buena regla general es que, en saturación, la ganancia del transistor es menor que 10 o 20, y el voltaje del colector-emisor estará en el rango de 0.2 a 0.3 voltios

Intentemos 20. Entonces, la corriente es de .104 mA, y el voltaje en R1 será de 5 voltios. Esto es consistente con el circuito, y es una solución razonable. El voltaje exacto del colector-emisor no se puede determinar fácilmente, pero en general los detalles no importan. La corriente a través de R1 será un poco menor a 100 mA, y el voltaje a través del transistor será de aproximadamente 0,2 a 0,3 voltios.

Este es un amplificador de emisor a tierra. Es decir, un amplificador de emisor común con RE = 0. La ganancia de dicho circuito sería -RC / re, donde re es la resistencia intrínseca del emisor, que es 25mV / Ic. Por ejemplo, para una corriente de reposo de 1 mA, la ganancia es -Rc / re = -RC.Ic / 25mV = -50 * 1/25 = -2. Pero esto depende en gran medida de la corriente del colector. Para su ejemplo, la ganancia variará desde -200 hasta cero. Por lo tanto, en la práctica, es mejor evitar un amplificador conectado a tierra, excepto cuando se trata de cambios de señal de entrada muy pequeños. Las personas usan emisores-seguidores con degeneración, donde la ganancia de voltaje no depende de la corriente del colector.

La corriente del colector-emisor (límite) es beta veces la corriente del emisor de base. Beta es la ganancia del transistor. El voltaje del colector-emisor es (5V - 0.7V) / 50 Ohms = 86mA. La corriente del Emisor base es (3.3V - 0.7V) / 500 Ohmios = 5.2mA. Si la versión beta fuera de 200, entonces la corriente del Emisor Base podría admitir hasta aproximadamente 1 A de la corriente del Emisor-colector.

Por lo general, puede suponer una caída de 0.2V en la unión Colector-Emisor. Lo que tiene que hacer es dimensionar su resistencia base de modo que, para la versión beta de su transistor, fluya al menos suficiente corriente a través de la unión del Emisor Base para satisfacer la corriente de Emisor-Emisor requerida / deseada / diseñada.

Esta puede ser una buena referencia para que la eches un vistazo.