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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””