1 Objetivos Esta experiencia tiene por objetivos familiarizar al

Pontificia Universidad Católica de Chile
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Eléctrica
IEE2482 Laboratorio de Electrónica
GUIA EXPERIENCIA Nº 2
2 Sesiones
1 Objetivos
Esta experiencia tiene por objetivos familiarizar al alumno con los parámetros relevantes
de transistores bjt, jfet y mosfet, su significado, sus hojas de especificaciones, métodos de
medición de éstos, y las características generales y limitaciones de los instrumentos de
uso habitual disponibles en el laboratorio.
2 Trabajo Previo
2.1 Defina los siguientes términos aplicados a los BJT y FETs indicando las unidades de
medición típicas en cada caso:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Absolute maximum ratings
VCBO
VDG
VCEO
VDS
VEBO
VGS
IC
ID
PTOT
PD
Rth j-case
Rth j-case
Rth j-amb
Rth j-amb
NF
NF
FT
CIS , CRS
TjMAX
TjMAX
2.2 En las hojas de características de los disposivos generalmente se muestran tres
columnas de valores: Mínimo (Min), Típico (Typ) y Máximo (Max).
•
•
¿Qué puede decir de la dispersión de los valores publicados?
En aquellos parámetros en que interesa un valor elevado, p.e. hfe, en qué
columna se debe publicar el valor garantizado?
En aquellos parámetros en los que interesa un valor pequeño, p.e. ICBO , en qué
columna se debe publicar el valor garantizado?
2.3 Según su aplicación, los transistores BJT, JFET y MOSFET se pueden clasificar en
una o más de las categorías indicadas más abajo. Asigne valores (o rangos) adecuados
a los parámetros indicados en la siguiente tabla:
•
Aplicación
VCEO
/
VDS
IC
/
ID
PTOT
/
PD
Rθ
j-case
FT
/
CIS, CRS
NF
Señal
Driver
Alta Potencia
Switching
Bajo Ruido
HF
VHF
UHF
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2.4 Elegir un transistor BJT, un JFET y un MOSFET de las siguientes listas:
BJT:
BC107, BC109, BC237, BC548
JFET:
2N5458
MOSFET:
2N7000
Estudiar sus hojas de datos: aplicación típica, limites de tensión, corriente, potencia,
ganancia, capacidades entre elementos, rango de frecuencia de operación, etc.,
etc..
2.5 De acuerdo con las límitaciones de los instrumentos de laboratorio disponibles
verifique los parámetros que puede medir en los transistores y planifique la
experiencia para medir los valores indicados en el punto 3. En relación con
aquellos parámetros de máximos que pueden destruir el dispositivo, mantener
una distancia conservadora (≈50%) para operar en una zona segura. Limite las
potencias disipadas de modo de trabajar sin disipador de calor.
3 En el Laboratorio
3.1 Mida y dibuje en un gráfico VCE - IC con parámetro IB, las familias de curvas de
transferencia del BJT, incluyendo detalle en la zona de saturación (para corrientes
moderadas).
3.2 Con VCE =5V, Mida VBE del BJT para valores de IC en el rango [0,1mA , 10 mA].
3.3 En forma indirecta estime la capacidad CCB del BJT que limitará la respuesta de
frecuencia. ¿Qué precauciones tomará para minimizar la influencia (Zin) del
instrumento de medición?
3.4 Mida y dibuje en un gráfico VDS - ID con parámetro VGS, las familias de curvas
de transferencia de los FET, incluyendo detalle en la zona de saturación (para
corrientes moderadas).
3.5 En forma indirecta estime la capacidad CRS del FET que limitará la respuesta de
frecuencia. ¿Qué precauciones tomará para minimizar la influencia (Zin) del
instrumento de medición?
3.6 Calcule valores para los componentes del circuito de la FIG 1 de modo que la
impedancia de entrada sea del orden de 10 KOhms, la impedancia de salida sea
de 2.7 KOhm y la ganancia de tensión con carga de 10 KOhms sea de 10V/V. El
circuito debe tener una frecuencia de corte (caída de 3dB) en 100Hz como pasaaltos al ser cargado con 10 KOhms en la salida. Ajuste la polarización de modo de
conseguir la mayor amplitud de salida posible.
3.7 Repita 3.6 para el transistor JFET haciendo las modificaciones necesarias para
su polarización y tener una impedancia de entrada del orden de 100 Kohms.
3.8 Idem a 3.7 para el transistor MOSFET. ¿Hay algún problema con este
dispositivo?
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R1
C1
R3
Q1
out
C2
in
R2
R4
15 V
FIG 1
NOTA IMPORTANTE:
Salvo ciertos circuitos en que los valores de los componentes son extremadamente críticos,
como por ejemplo, filtros o circuitos sintonizados de orden superior a 2, amplificadores
diferenciales, instrumentos de medición, etc., no tiene sentido usar potenciómetros para
calibrar valores resistivos diferentes de las series estándar:
Serie E6 (20% precisión) para condensadores:
10 - 15 - 22 - 47 - 68
Serie E12 (10% precisión) para resistencias:
10 - 12 - 15 - 18 - 22 - 27 - 33 - 39 - 47 - 56 - 68 - 82
Del mismo modo, la dispersión de los parámetros de semiconductores es tan grande que
normalmente el diseño debe incluir medios para independizarse en cierto modo de las
características del semiconductor, p.e.: alguna forma de realimentación negativa. En el caso
del circuito de la FIG 1 esta se aplica por medio de la resistencia R4.
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