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Problemas ENTREGABLES de Fundamentos de Electrónica. TEMA 3

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TEMA 3.- LOS TRANSISTORES

PROBLEMAS ENTREGABLES. E3.1.- Un transistor bipolar está polarizado de modo que ⏐IC⏐ = 4’51mA, IB = –90μA (medida

entrando al transistor). Deducir cuál de las siguientes afirmaciones es cierta. Datos del transistor: α = 0’98 , ⏐ICO⏐ = 2μA.

A) Se trata de un transistor npn en la región activa. B) Se trata de un transistor pnp en la región activa. C) Se trata de un transistor npn en la región de saturación. D) Se trata de un transistor pnp en la región de saturación.

E3.2.- Se dispone de un transistor bipolar por el que circulan las corrientes ⏐IC⏐ = 1’25mA,

IB = +70μA (medida entrando al transistor). Deducir la conclusión correcta. Datos del transistor: β = 39 , ⏐ICO⏐ = 4μA.

A) Se trata de un transistor npn en activa. B) Se trata de un transistor pnp en saturación. C) Se trata de un transistor npn en saturación. D) Se trata de un transistor pnp en corte.

E3.3.- Hallar el valor de la corriente IC y de la resistencia RB que polarice al transistor del siguiente

circuito de modo que su tensión VCE valga −2’4v , conociendo además su curva característica de entrada. Otros datos del transistor: ICO = 0; β = cte. = 100.

A) IC ≈ −5mA ; RB ≈ 12KΩ B) IC ≈ −5mA ; RB ≈ 8KΩ C) IC ≈ −5mA ; RB ≈ 20KΩ D) IC ≈ −2’5mA ; RB ≈ 40KΩ

VBE

IB

–0,4v –0,8v

–50μA

–100μA

–1,2v

–150μA

0v

0μA

1’2 v

RB

VCC = –4v

RC 320Ω

VBB

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E3.4.- El siguiente transistor está polarizado en la región activa. Deducir el valor que deberá tomar R2 para que IC = –10mA, conociendo además las curvas características de salida. Suponer |VBE| = cte. = 0,7v.

A) R2 ≈ 70’5 KΩ B) R2 ≈ 4 125 Ω C) R2 ≈ 17’7 KΩ D) R2 ≈ 21’5 KΩ

E3.5.- Calcular el valor de las resistencias R2 y RE para que el transistor presente el punto de

trabajo (VCE=+7,5v ; IC=+30mA).

Datos del transistor: ICO = 0 ; VBEu = +0,7v ; α = 0’998 ; VCEsat = 0v.

A) RE ≈ 49,9Ω ; R2 ≈ 1,80K

B) RE ≈ 229,5Ω ; R2 ≈ 3,49K

C) RE ≈ 29,9Ω ; R2 ≈ 1,25K

D) RE ≈ 49,9Ω ; R2 ≈ 8,21K

VCE

IC

-4v -8v

-5mA

-10mA

-12v

-15mA

0v

0mA

IB = -50μA

IB = -100μA

IB = -150μA

IB = -200μA

IB = -250μA

R2

VCC = –10v

RC

40K 800Ω R1

RE R2

R1

VCC= +15v

RC 200Ω 10K

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E3.6.- Hallar el valor que deberá adoptar la resistencia RC para que el punto de trabajo del

transistor del circuito de la figura sea Q(VCE, IC) = (−0’2v, −19’6mA).

Datos del transistor: ⏐ICO⏐ = 0 ; |VBEu| = 0’7v ; β=200 ; |VCEsat| = 0’2v

A) RC ≈ 2KΩ B) RC ≈ 1KΩ C) RC ≈ 500Ω D) RC ≈ 4KΩ

E3.7.- El transistor del siguiente circuito está polarizado en la región activa. Deducir el valor de la

tensión VCE. Datos del transistor: |ICO| = 1μA ; |VBEu| = 0,7v ; β = 200 ; VCEsat = 0v

A) VCE ≈ +10,1v B) VCE ≈ −10,7v C) VCE ≈ +8,6v D) VCE ≈ +15,8v

R2

R1

10v

RC 47K

10K

RB

VCC=+20v RC 2KΩ

400KΩ

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E3.8.- Se representa la estructura interna de un MOSFET (con tensión umbral VT = +3v), en la que se indica la carga eléctrica aplicada a la puerta y el canal por ella inducido. Señalar la afirmación correcta.

A) El canal está cortado por tener ⎮VGS⎮ ≥ ⎮VT⎮

B) El canal está estrangulado por tener ⎮VGS − VT⎮ ≤ ⎮VDS⎮

C) Está polarizado en zona óhmica o lineal por tener ⎮VGS − VT⎮ ≤ ⎮VDS⎮

D) El canal está estrangulado por tener ⎮VGS⎮ ≤ ⎮VT⎮

E3.9.- Dado el siguiente circuito de polarización de un transistor unipolar, deducir el valor que

deberá tomar RD para que ID = –20mA, conociendo las curvas características de drenador.

A) RD ≈ 600Ω B) RD ≈ 1200Ω C) RD ≈ 514Ω D) RD ≈ 300Ω

E3.10.- Deducir la región de funcionamiento en que se encuentran polarizados cada uno de los

siguientes transistores (suponer que todos ellos presentan una tensión umbral ⏐VT⏐ = 2v), teniendo en cuenta que las tensiones indicadas están todas referidas a tierra.

A) T1 está en óhmica y T2 en saturación. B) T1 está en óhmica y T2 en corte. C) T1 está en corte y T2 en óhmica. D) T1 está en saturación y T2 en corte.

+ + + + + +

G

N N

P (substrato)

D S SiO2

S

IDs ≈ cte.IDs

VGS = +5v

VDS = +12v

VDS

ID

–4,5v –7,5v

–10mA

–20mA

–10,5v

–30mA

0v 0mA

VGS = –4v

VGS = –5v

VGS = –6v

VGS = –7v

VGS = –8v

VGS < –3v –1,5v

VGS = –9v

R2

R1

VDD = –9v

RD 160K

560K

T2 D

S

G

5v

2v

3v T1 D

S

G

−11v

−6v

−15v

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E3.11.- Determinar el valor de la corriente ID del siguiente montaje, sabiendo que el transistor sólo puede estar polarizado en corte o bien en saturación. Datos del transistor: VT = −3v ; K = −12 mA/V2

A) ID = 0mA B) ID = −96mA C) ID = +24mA D) ID = −972mA

E3.12.- Se tiene un MOSFET de acumulación con los parámetros: ⏐VT⏐= 4v, K = +24 mA/V2. Se

sabe que al aplicarle una tensión VDS = +11v, junto con una adecuada tensión de puerta VGS, está siendo polarizado justo en el límite entre la región óhmica-lineal y la zona de saturación. Deducir el tipo de canal y los valores de tensión VGS y corriente ID con que está siendo polarizado el transistor.

A) Es de canal N y está siendo polarizado con VGS = +15v e ID = +1,452A. B) Es de canal N y está siendo polarizado con VGS = +15v e ID = +2,904A. C) Es de canal P y está siendo polarizado con VGS = −15v e ID = −2,904A. D) Es de canal N y está siendo polarizado con VGS = +7v e ID = +1,875A.

E3.13.- Se dispone del siguiente amplificador en emisor común cuya señal alterna de entrada Vi

provoca una variación en las corrientes de base y colector alrededor del punto Q de trabajo (con los valores indicados en la gráfica de la derecha) y, consecuentemente, la tensión colector-emisor de salida también fluctúa; amplificando de este modo la señal de entrada.

Observando los valores indicados entre los que oscilan las intensidades, así como la ecuación de la recta de carga del circuito, deducir cuál podría ser la forma de onda de la tensión de salida.

RG

VDD = −30V

2MΩ 12V

ID

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E3.14.- Al siguiente transistor bipolar se le está aplicando una señal cuadrada Vin con los valores

indicados en la figura, que hacen oscilar su punto de funcionamiento. Señalar cuál de las siguientes formas de onda puede corresponderse con la de la salida Vout. Otros datos: ⎪VBEu⎪ ≈ 0,7v ; β = 32 ; ⎪ICO⎪ ≈ 0

E3.15.- Se tiene un amplificador en emisor común como el mostrado en el circuito de la siguiente pregunta, con Vcc = 40v y Rc = 4K7. Haciendo un estudio gráfico de sus curvas de salida y para que este circuito amplifique con la menor distorsión posible, el punto Q deberá valer:

A) VCE = 40 v ; IC = 8’51 mA B) VCE = 20 v ; IC = 2’13 mA

C) VCE = 20 v ; IC = 4’25 mA D) VCE = 20 v ; IC = 8’51 mA

t 0v 0v 0

VinRC 500Ω

C

E B

RB=8K

+8v

+

−

Vout +

− Vin

t 0

Vout

t 0

t

+8v

0

t 0

+8v

C)

D)

A)

B)

Vout

Vout

VoutIC

VCE

IB = +500μA

0v

16 mA

IB = +250μA

+4’7v

0v

IC

IB

IB = 0

8v 4v

8 mA

+4v +8v +8v

+4v +8v

+4v

+4’7v

+8v

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E3.16.- Se dispone de un amplificador en emisor común, con

tensiones continuas Vcc = 40v y VCE = 20 v, al que se conecta una entrada senoidal Ve = 2Vp que es amplificada con una ganancia de tensión AV = 9

Se mide la salida Vs con un osciloscopio, cuyo canal presenta acoplamiento “DC”, con “GND” ajustada al centro de la pantalla y escala 10 V/div. ¿Cuál será la forma de onda visualizada?

R1 RC4700Ω

R2

40 v

2 Vp Ve

Vs

VCE 20v

AV = 9

(VOLT/DIV= 10v en todas)

A) B)

C) D)

0 v 0 v

0 v 0 v