I / 1
Università degli Studi di Roma Tor VergataDipartimento di Ing. Elettronica
corso diELETTRONICA APPLICATA
Prof. Franco GIANNINI
Esercizi sui BJT
II / 2A cura dell’Ing. M. Imbimbo
ESERCIZI SUI BJT
Per prima cosa, ricordiamo cosa si intende con il termine “base comunebase comune”, “emettitore comuneemettitore comune”, e “collettore comunecollettore comune”. Tali definizioni stanno semplicemente ad indicare quale è il terminale che è comune sia all’ingresso che all’uscita del circuito, come di seguito evidenziato.
Vin VoutRL
base comunebase comune
+VCC
Vin RL
R1
Vout
collettore comunecollettore comune
+VCC
Vin
RLR1
Vout
emettitore comuneemettitore comune
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ESERCIZIO 1
Dato il circuito a lato, determinare:
1. Il tipo di connessione.2. I valori delle grandezze del
punto di riposo IBQ, ICQ,VCEQ.
Dati :
•RB=400 KΩ
•RE= 4 KΩ
•VCC=12 V
•hFE=100
•BJT al silicio
Soluzioni:IIBQBQ=14=14µµAAIICQCQ=1=1.4mA.4mAVVCEQCEQ=6=6.3V.3V
+VCC
Vin Re
RB
Vout
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 1
1. La connessione è del tipo collettorecollettore comune, visto che il segnale i ingresso è applicato tra basebase e collettorecollettore, e l’uscita è prelevata tra collettorecollettore ed emettitoreemettitore.
2. Per determinare la corrente di base, si considera la tensione presente ai capi del resistore RB, e si ricava la corrente IIBB. Per determinare la caduta di tensione ai capi del resistore RB, è però necessario determinare la caduta di tensione sul resistore Re. Ricordando che :IIEE=(1+hhFEFE)IIBBLa tensione tra la giunzione di basebase e quella di emettitoreemettitore (VVBEBE),per un dispositivo al silicio è pari a 0.7 v, si ha :
AIBQ µ054.144000)1001(000.400
7.012=
++−
=
mAIhI BQFECQ 405.1=⋅=
VIIIRVVVV BCEECERCECC E321.6)10195.144000(12))(4000(12)(12 3 ≅⋅⋅−=+⋅−=⋅−=⇒+= −
+VCC
Vin Re
RB
Vout
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ESERCIZIO 2
Dati :
•VCC=12 V
•ICQ= 3 mA
•VCEQ= 5 V
•hFE=120
•BJT al silicio
Soluzioni:IIBQBQ=25=25µµAARREE=2314=2314ΩΩRRBB=172K=172KΩΩ
Dato il circuito a lato, determinare ivalori dei resistori RB ed RE,conoscendo i valori delle grandezze del punto di riposo IBQ, ICQ,VCEQ.
+VCC
Vin Re
RB
Vout
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 2
1. Per determinare la corrente di base a riposo, basta dividere il valore della corrente IICQCQ per l’hhFEFE del transistore. Si può allora procedere alla determinazione della resistenza di emettitore RREE, considerando la caduta di tensione sul resistore stesso, e sapendo quanto vale la corrente di emettitore. Possiamo ora con i valori dei resistori determinati, calcolare il valore del resistore RB.
IIEE=(1+hhFEFE)IIBBLa tensione tra la giunzione di basebase e quella di emettitoreemettitore (VVBEBE),per un dispositivo al silicio è pari a 0.7 v, si ha :
AhI
IFE
CQBQ µ25
120103 3
=⋅
==−
Ω=+
−= 2314
)1201(512
BQE I
R
Ω=⋅−−
=+⋅−−
=−−
= − KI
IIRI
VVVR
BQ
CBE
BQ
RBECC E 1721025
99.67.012))((7.0123B
+VCC
Vin Re
RB
Vout
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ESERCIZIO 3
Dato il circuito a lato, determinare:
1. Il tipo di connessione.2. I valori delle grandezze del
punto di riposo IBQ, ICQ,VCEQ.
Dati :
•RB=320 KΩ
•RC= 2 KΩ
•VCC=12 V
•hFE=110
•BJT al silicio
Soluzioni:IIBQBQ=35=35.3.3µµAAIICQCQ=3=3.8mA.8mAVVCEQCEQ=4=4.232V.232V
+VCC
Vin
RCRB
Vout
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 3
1. La connessione è del tipo emettitoreemettitore comune, visto che il segnale di ingresso è applicato tra basebase ed emettitoreemettitore, e l’uscita è prelevata tra collettorecollettore ed emettitoreemettitore.
2. Per determinare la corrente di base, si considera la tensione presente ai capi del resistore RB, e si ricava la corrente IIBB. Per determinare la caduta di tensione ai capi del resistore RB, si sottrae al valore di VVCCCC la caduta di tensione sulla giunzione base-emettitore. Ricordando che :IIEE=(1+hhFEFE)IIBBLa tensione tra la giunzione di basebase e quella di emettitoreemettitore (VVBEBE),per un dispositivo al silicio è pari a 0.7 v, si ha :
AR
VVIB
BECCBQ µ312.35
103207.0123 =⋅
−=
−=
mAIhI BFECQ 884.310312.35110 6 =⋅⋅=⋅= −
VIRVVV CCRCCCEQ C232.4)10884.32000(12)(12 3 =⋅⋅−=⋅−=−= −
+VCC
Vin
RCRB
Vout
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ESERCIZIO 4
Dato il circuito a lato, determinare ivalori dei resistori RB ed RC,conoscendo i valori delle grandezze del punto di riposo IBQ, ICQ,VCEQ.
Dati :
•VCC=12 V
•ICQ= 3 mA
•VCEQ= 7 V
•hFE=110
•BJT al silicio
Soluzioni:IIBQBQ=27=27.2.2µµAARRCC=1666=1666.6.6ΩΩRRBB=414=414.3K.3KΩΩ
+VCC
Vin
RCRB
Vout
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 4
AhI
IFE
CQBQ µ27.27
110103 3
=⋅
==−
Ω=⋅
−=
−= − K
IVVR
BQ
BECCB 333.414
1027.277.012
6
Ω=⋅−
=−
= − 666.1666103
7123
CQ
CEQCCC I
VVR
1. Per determinare la corrente di base a riposo, basta dividere il valore della corrente IICQCQ per l’hhFEFE del transistore. Si può allora procedere alla determinazione della resistenza di colletore RRCC, considerando la caduta di tensione sul resistore stesso, e sapendo quanto vale la corrente di collettore. Possiamo ora con i valori delle correnti determinati, calcolare il valore dei resistori RB, ed RC.
IIEE=(1+hhFEFE)IIBBLa tensione tra la giunzione di basebase e quella di emettitoreemettitore (VVBEBE),che per un dispositivo al silicio èpari a 0.7 v, si ha :
+VCC
Vin
RCRB
Vout
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ESERCIZIO 5
+VCC
Vin
RC
REVoutR2
R1
Dato il circuito a lato, determinare:
1. Il tipo di connessione.2. I valori delle grandezze del
punto di riposo IBQ, ICQ, IEQ,VCEQ.
Dati :
•R1= 250 KΩ
•R2= 150 KΩ
•RC= 1.5 KΩ
•RE= 1 KΩ
•VCC=12 V
•hFE=140
•BJT al silicio
Soluzioni:VVCEQCEQ=2=2.54.54 VVIIEQEQ=3=3.8.8 mAmAIICQCQ=3=3.7.7 mAmAIIBQBQ=26=26.95.95 µµAA
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 5
VRRR
VV CCB 5.42
21
=⋅+
=
+VCC
Vin
RC
REVoutR2
R1VB
mAR
VVIE
BEBEQ 8.3=−
=
Ah
IIhIIII
FE
EQBQFEBQBQCQEQ µ95.26
1)1( =
+=⇒+=+=
mAIII BEC 773.3=−=
VIRIRVV EECCCCCEQ 54.28.3659.512 =−−=−⋅−=
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CENNI SU POLARIZZAZIONE FISSA E AUTOMATICA 1/2
+VCC
RC
RER2
R1
+VCC
RC
RERB
VBBTheveninThevenin
AutomaticaAutomatica
21 // RRRB =
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CENNI SU POLARIZZAZIONE FISSA E AUTOMATICA 2/2
FissaFissa
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112130.010mAIB=0
0.030mA
0.070mA
0.040mA
0.080mA
0.050mA0.060mA
0.020mA
0.090mA0.100mA0.110mA0.120mA
27.5 mA
10 mA
17.5 mA20 mA22.5 mA25 mA
12.5 mA15 mA
30 mA
2.5 mA5 mA7.5 mA
VVCECE
IICC
+VCC
Vin
RCRB
Vout
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ESERCIZIO 6
+VCC
RC
RB
VoutVBB
Dato il circuito a lato, determinare tramite il metodo grafico, i valori dei resistori RBed RC, conoscendo i valori delle grandezze ICQ, VCEQ.
Dati :
•VCC=12 V
•ICQ= 16 mA
•VCEQ= 4.5 V
•BJT al silicio
•VBB=1.6V
•IBQ=80µA
Soluzioni:RRCC=461=461ΩΩRRBB=10K=10KΩΩ
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 6 1/2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
0.010mAIB=0
0.030mA
0.070mA
0.040mA
0.080mA
0.050mA
0.060mA
0.020mA
0.090mA0.100mA
0.110mA
0.120mA
27.5 mA
10 mA
17.5 mA20 mA
22.5 mA
25 mA
12.5 mA
15 mA
30 mA
2.5 mA
5 mA
7.5 mA
VVCECE
IICC
VVCEQCEQ VVCCCC
IICCVVCCCC
RRCC==
IICQCQ
+VCCRC
RB
VoutVBB
Ω==⇒≅→≅= 5.461026.0122616 CCCQC
C
CC RmAImAIIR
Va
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SVOLGIMENTO ESERCIZIO 6 2/2
0.1
275 µA
100 µA
175 µA200 µA
225 µA
250 µA
125 µA
150 µA
300 µA
25 µA
50 µA
75 µA
0.2 0.3 0.4 0.6 0.70.5 0.8 0.9 1 1.81.1 1.2 1.3 1.4 1.71.5 1.6 VBE
IB
VVBEQBEQ
IIBQBQ
VVBBBB
=I=IBBVVBBBB
RRBB
+VCCRC
RB
VoutVBB
Ω=⋅
=⇒≅=− KRAII
RVV
BBQBB
BEBB 322.10101556.180 6µa
II / 18A cura dell’Ing. M. Imbimbo
ESEMPI DI BJT 1/3
AMPLIFICATORE DI POTENZA FUNZIONANTE IN CLASSE AMPLIFICATORE DI POTENZA FUNZIONANTE IN CLASSE ““EE””
II / 19A cura dell’Ing. M. Imbimbo
ESEMPI DI BJT 2/3 BJT USATO PER LA REALIZZAZIONE IBRIDA DI UN BJT USATO PER LA REALIZZAZIONE IBRIDA DI UN
Vco USANDO COMPONENTI DISCRETI DI TIPO Vco USANDO COMPONENTI DISCRETI DI TIPO ““SMDSMD””
II / 20A cura dell’Ing. M. Imbimbo
ESEMPI DI BJT 3/3 TRANSISTOR COMMERCIALE IBRIDO PER APPLICAZIONITRANSISTOR COMMERCIALE IBRIDO PER APPLICAZIONI
DI TELEFONIA MOBILE DI TELEFONIA MOBILE ““UMTSUMTS””