básicas configuraciones básicas con transistores
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ConfiguracionesConfiguracionesConfiguracionesbásicas conbásicas conbásicas conTransistoresTransistoresTransistores
FCEIA FCEIA FCEIA --- UNRUNRUNRProf. María Isabel Schiavon
Electrónica I
Configuraciones Básicas
vo=VDD – ix R
ix ≠ 0
dispositivo
conduce
dispositivo cortado
ix=0 vo=VDDR
V
vo
vi
+
-
+
-
dispositivoactivo de 3 terminales
ix
ix=f(vi)
variable de
control
Configuración inversora
Inversor
R
viB
ViB
BE− = CCo Riv −CC V=
B
iBC R
vvii BE = −β=β
zona
activa
( )iB
Co vv
RRv BE −β+= CCV
JCB en polarización inversa
⇒ vCE ≥vBE
saturación
C
CC
C
CCC
C
CC
RvV
RvV
iRV BE.)sat(CE −−
<< =
BECCo vRiv <−= CCV
JCB enpolarización directa
⇒ vCE <vBE
R
BQ1
VCC
E
CR B
C
+
_vi
+vo_
Invers
or
con BJ
T
Inversor BJT1
vo
vi
A
B
CD
E
FG
VCC
VCEsat
corte
satura
ción
BEvRRv
RRv
B
Ci
B
Co β+β−= + CCV
gananciazona
activa
B
C
i
o
RRβ
vv
−=∂∂
saturación)saturación(CEov V=
CCo Riv += CCVvi>VBE(ON)Si vi<VBE(ON) ⇒ vo =VCCiC
vCE
VCC
iB
AB
CD
EF
GC
CCRV
saturación
corte
C
CECCC R
vVi −=recta de
carga
Inversor BJT1
( )SDP
SGSSDD V
I v1v
1i2
λ+
−=Zona co
rriente
constante
PV−≥ SGDS vvsi
( )0,05/V
1 SD
≤λ
≈λ+ v12
P
SGSSDD V
I
−≈
v1i
PV−≤ SGDS vvsi
−
−=
2SD
SDSG
Dv
vv
iPPP
SSD
VV12
V-I
PSG V<< −vviS SD
Zona resistiva
2SDD
SGSD
vi
vvi S
2P
SSD
P
VI
V
=⇒
−=
iD
vDS
Límite continuo entre zona resistiva y zona
de saturación del canal
JFET PV≤⇔ ivconduce
JFET1
vGS≤ VT
corte
0i ≡D
MOSFET
SivGS> VT
( )2vi TSGD VK −≅
conducciónMOSFET
si vDS ≥vGS – VT
LWCµ oxN
zona corriente constante
( ) DSTGSD V-K vv2i =
si vDS < vGS – VTzona
resistiva
AB
CD
EF
VDD
RVDD
RvVi DSDD
D−
=recta de
cargaInversor FET1
R
VDD
vovi
+
-
+
-
Inversor con FET 0vconduce i ≤≤⇔ PVNJFET
ivconduce ≤⇔ TVNMOSSGi vv =
SDo vv = Zona resistivaTV−≤ SGDS vvsi
TV−≥ SGDS vvcorriente constante
VDD
vi
vo
A B
C
D
E
F G
AB
CD
EFR
VDDG
VDD
zona resistivacorte
zona corriente constante
Inversor con FETInversor FET2
( ) RVvKRiv 2TiDo −−=−= DDDD VV
( )Tii
o VvKR2vv
−−=∂∂
zona corriente
constante
Linealizando alrededorpunto de trabajo
( )2TGSD VvKi −=
( )T1T2DD VVV −−−= i2
1o v
KKv
2
1
i
o
KK
vv
−=∂∂
( )( )2T2DD
2T1
VV
V
−−=
−=
o2D
i1D
vKi
vKi
1DS2DS2GS vvv −== DDV
iD
vDS1
iD=K(vDS2-VT2)2
VDD
G2
G1
D1
S1
Q1
D2
Q2
+
vo_
S2
vi+_
D2D1D iii =≡
Inversor
MOSFET
con carg
a activa
Inversor MOSFET
R
V
vovi
+
-
+
-
dispositivoactivo de 3 terminales ix
-vx
Seguido
r
de tensi
ón
vo = vi – vx
ix= f(vx )
BJT
R
viE
ViE
BE− =
vvvR iv
BEio
E Eo
−= =
vv io ∂≈∂
R
BQ1
VCC
E
C
+
_v i +vo_E
iB
iE
zona corriente
constante
iB=(β+1) iE
Seguidor BJT
Seguido
r
de tensi
ón
R
VDD
vo
vi
+
-+
-
G
S
FET
vGS= vi – vo= vi – iDR
R iv Do =
( ) VvvKi 2ToiD −−=
( ) 0VvTViv2KR1vv 2
Tioo2 =−−− −
+ Seguidor FET
V
G1
G2
D2
S2
Q2
D1
Q1
+
vo_
S1
vi
+
_
Seguidor
de tensió
n
con carg
a activa
en zona corriente constante ( ) VvvKi 2
Toi11D 1−−=
( ) 1D2
To22D iVvKi2
== −
1
2
1KK
Ti
o
KK1
Vvv 1
2
+
+=
−
TTT VVV21==
Seguidor MOSFET
BQ1
V
iIN
+vo_
R C
-V
iB
Seguidor de
corriente
R
V
vo
+
-
dispositivoactivo de 3 terminales
ix
-V
iIN
corte
CCo
IN
Vv0i
==
saturación
VC
IN Ri > vo
iIN
VCC
VCEsat-VBE
pendiente
CR1β
β+
−
Seguidor corriente
ININBC ii1β
ββii ≈+
==
C CCCo Ri Vv −=
zona cte. constanteBJT
( ) vKi 2TVIN3D 3
−=
Vvv1
D111 K
iTGSDS +==
Vvv1
D11 K
iTDSo −−=−= VV
VvVv1
331 K
KTINTo
− −−= V
1
3
i
o
KK
vv
−=∂∂
SC MOSFET
Seguidor de corriente con MOSFET
V
Q3
Q2+
vo
_vIN
+
Q1
V1
fuente de corriente
seguidor de corriente
carga
V1 cercano V/2
vo
vi
AB
CD
EF
G
V
( ) RVvKRiv 2TiDo −−=−= DDDD VV
( )Tii
o VvKR2vv
−−=∂∂
vi
voA B
C
D
E
F G
R
V
vovi
+
-
+
-
BEvRRv
RRv
B
Ci
B
Co β+β−= + CCV
B
C
i
o
RRβ
vv
−=∂∂
ganancia
zona activa
o de corriente
constanteR
BQ1
V
E
CR B
C
+
_vi
+vo_
Inversor
V
G2
G1
D1
S1
Q1
D2
Q2
+
vo_
S2
vi+_
( )T1T2DD VVV −−−= i2
1o v
KKv
2
1
i
o
KK
vv
−=∂∂
Resumen inversores
AmplificaciónAmplificaciónAmplificación
amplificación lineal.la salida reproduce fiel y
proporcionalmente mayor la entrada. No produce
distorsión en la forma.
lineal o no lineal.
¿potencia?
amplificación no lineal.la salida esta correlacionada con la entrada pero no seráuna réplica exacta y proporcional de la misma
Señalvariación o cambios de tensión o corriente, que conllevan una información a trasmitir
digital
analógica
Amplificación
AmplificadoresAmplificadoresAmplificadores sus señales de salidareproducen en forma
proporcionalmentemás grande los cambios
de las señales de entrada
la potencia disponible en lasalida es mayor que la queprovee la señal de entrada
ganancia depotencia de señal
Amplificadores
Fija un punto detrabajo en continua
para el transistorzona decorriente constante
Polarización
Compatible con la excursión de señal de salida requerida
Mínima potencia disipadaEstable e independiente de la dispersión
Punto detrabajo
AmplificadorAmplificadorAmplificadorganancia de
potencia de señal
la señal de entrada controla la potencia que una fuente de
continua entrega a una carga
Amplificador
Limitaciones de potencia
PotenciaFET iD v DS
PMAXPotenciaBJT
iB vBE + iC vCE
JFETBVDSO ≥ 20 V
BVGSO = BVGDO ≥ 30 V
MOSFETBVDSO ≥30 V
BVGSO = BVGDO ≥100 V
BJTBVEB0 ~-6V/-8V
BVCEO ≈BVCB0 >30V
Tensiones
de Ruptura
Datos fabricante
PMÄX
IDSS ,VP
BVGSO, BVDSO
JFET PMÄX
VT , K (iD@vGS)
BVGSO, BVDSO
MOSFET
βTIP (βmin, βmáx) PMÄX
ICMAX (iC@βMIN)
BVCEO BVCBO BVBEO
BJT
Datos
R
BQ1
V
E
CR B
C
+vI
+vo_
V
V/Rc
iC
vCE
Q
JBE enpolarización directa
JBC en polarización inversaZona activ
a
vI=VBB+VM senωt
ICQ, VCEQPunto Trabajo
emisor comúnbase común
colector común
BJTfuente comúnpuerta comúndrenaje común
FET
Terminal comúnterminal de excitaciónterminal de salida
Etapasamplificadoras
básicasFET PolarizadoBJT Polarizado
Etapas básicas
R
BQ1
VCC
E
C
RR1
R2
E
C
RSR1
R D
VDD
R2
RD
VDD
RF
BJT FET
circuitos de polarización típicos
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