1.- Calcular la característica de transferencia del circuito de la figura

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS. TRANSISTORES BIPOLARES. 2005/2006
1.- Calcular la característica de transferencia del circuito de la figura Vbe|on=0.7v,
Vce|sat = 0.2V, Beta=50, VD,ON = 0.7v. Calcular el Fan-Out.
Solución: Vo = 5v si Vi < 1'4v ; Vo = 0'2v si Vi > 2.36v; Fan-Out=16
2.- Calcular el estado de los dispositivos cuando Vi varia entre -2 y 10 v en el circuito
de la figura. Vbe|on=0.7v, Vce|sat = 0.2V, Beta=50 , VD,ON = 0.7v
Solución: D en on si Vi < 2'86v ; T en corte si Vi < 0v; T en saturación si Vi > 0'19v
3.- Calcular: a) El estado de los transistores y
b) las tensiones en los generadores de corriente.
Q1,Q2Æβ=99, VBE = 0.7 V
15 V
G1
1/99mA
4KΩ
Q1
Q2
Solución: Ambos en zona activa.
VG1= –10,3V, VG2= –3,3V
4KΩ
G2
1mA
4.- El circuito de la figura es un sencillo inversor realizado con un transistor bipolar
NPN polarizado con alimentación simétrica de +10Volts y -10Volts con ganancia en
corriente, tensión base-emisor de ‘despegue-on’ y tensión de saturación siguientes:
β F = 100 ; VBE on = 0.5 Volts; y VCE sat = 0.2Volts . Construir su característica de
transferencia, VC = f (VB ) , distinguiendo las regiones de corte, transición y saturación.
¿Qué rango de valores debe tomar la entrada VB para que el inversor recorra toda la
característica de transferencia?; es decir, ¿Cuál debe ser el valor de VB(“0”) y VB(“1”)
para asegurar la conmutación?
Solución: VB(“0”) < 1.67 Volts ; VB(“1”) > 2.98 Volts
5.- Atendiendo al circuito de la figura, representad la
característica de transferencia Vo = f (Vi).
Datos: VEB = 0.7 V, VECSAT = 0.2 V, β = 100
5V
1 KΩ
Nota: Los modelos del PNP son
los mismos que los del NPN, todas
las expresiones del NPN siguen
siendo válidas siguiendo el convenio
de la figura Æ
Q1
VEB
IE
VEC
IB
IC
⎧Vi ≤ 5,351 V; VO = 4,8 V
⎪
Solución: ⎨5,351 V ≤ Vi ≤ 5,375 V; VO = 1075 − 200Vi
⎪V ≥ 5,375 V; V = 0 V
O
⎩ i
Vi
V0
4 KΩ
2 KΩ
6.- Calcular la característica de transferencia V0 = f (Vi) del circuito de la figura
considerando que Vi toma cualquier valor posible entre 0 y 5 voltios. Los datos para los
transistores bipolares Q1 y Q2 son: VBE(ON) = 0,7 V; VCE(SAT) = 0,2 V; β = 100
5V
15 V
2 KΩ
10 KΩ
20 KΩ
Q2
V0
Q1
Vi
1,5 KΩ
Solución:
⎧∀Vi ≤ 0,7 ⇒ V0 = 5
⎪
1103,6 − 351,5·Vi
⎪⎪∀0,7 ≤ Vi ≤ 1,492 ⇒ V0 =
171,5
⎨
⎪∀1,492 ≤ V ≤ 1,81 ⇒ V = 18,3 − 10·V
i
0
i
⎪
⎪⎩∀Vi ≥ 1,81 ⇒ V0 = 0,2
7- Calcular el margen de ruido de la puerta lógica de la figura. Considerar diodos con
tensión umbral.
R=3KΩ
vi
Di
Vcc =5V
Rc =6KΩ
VBEact =VBEon =0.6V
D1 D
2
VBEsat =0.8V
Rb =10KΩ
Vbb =-2V
vo
Qo
VCEsat =0.2V
β=100
Vγ =0.7V
Solución: NM=min(NML,NMH); NMH=3.5V, NML=1.1V; NM=1.1V
8- El circuito de la figura es una puerta AND de dos entradas de la familia HTL (HighThreshold-Logic) que se usa en aplicaciones industriales por su alta inmunidad al ruido.
Se trata de una modificación DTL en la que el diodo intermedio se ha sustituido por un
diodo zener de tensión 7 volts. Analizar el circuito, obtener su característica de
transferencia y estimar los márgenes de ruido en el nivel ‘0’ y en el nivel ‘1’.
Solución: Margen de ruido del ‘0’ lógico: 7 V..; Margen de ruido del ‘1’ lógico: 6.5 V.
9.- Calcular el FAN-OUT del inversor lógico de la figura, teniendo en cuenta los
siguientes datos: VBE(ON) = 0,7 V; VCE(SAT) = 0,2 V; β = 100
15 V
5 KΩ
750 KΩ
10 KΩ
Q
Vi
Solución:
FAN - OUT (Nivel bajo) = 78 ⎫
⎬ ⇒ FAN - OUT de la puerta = 78
FAN - OUT (Nivel alto) = 284 ⎭
V0
10.- Calcular el valor de R sabiendo que el Fan-out de
la puerta de la figura es igual a 10 teniendo en cuenta
los datos siguientes:
5V
5V
3 KΩ
D0
DiodosÆVγ = 0,7 V
BJTÆVBE = 0.7 V, VCESAT = 0.2 V, β = 50
V0
D1
Q
Vi
Solución.: R = 768 Ω
6 KΩ
R