Circuito de Polarización 2

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA 
SIMULACION 2 DE CIRCUITOS DE POLARIZACION 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTRÓNICA ANALÓGICA 
Ingeniería Mecatrónica Semestre 5 
Alumno: Christian Enrique González Robles No. Control: 19131206 
 
 
2 
 
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA 
CON Re ESTABILIZADORA
• Q (6 V; 1 mA) 
• 𝛽 = 200 
• VBE = 0.7 V 
• VCC= 17 V 
• IC = 1 mA 
• VCE = 6 V 
 
Por diseño se elige: 
𝑉𝐸 =
1
10
𝑉𝐶𝐶 =
17 𝑉
10
= 𝟏. 𝟕 𝑽 
𝑅𝐸 =
𝑉𝐸
𝐼𝐶
=
1.7 𝑉
1𝑥10−3𝐴
= 1700 Ω → 𝟏. 𝟖 𝒌𝛀 (𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑎) 
 
De la malla de SALIDA ∑ 𝑉 = 0 
𝑉𝐶𝐶 = 𝐼𝐶𝑅𝐶 + 𝑉𝐶𝐸 + 𝐼𝐶𝑅𝐸 
𝑅𝐶 =
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐶𝐸 − 𝐼𝐶𝑅𝐸
𝐼𝐶
 
𝑅𝐶 =
17 𝑉 − 6 𝑉 − (1𝑥10−3𝐴)(1800 Ω)
1𝑥10−3𝐴
= 9200 Ω = 
𝟏𝟎 𝒌𝛀 (𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑎) 
 
𝑉𝐶𝐶 = 𝐼𝐵𝑅𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝐼𝐸𝑅𝐸 
𝑅𝐵 =
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐵𝐸 − 𝐼𝐸𝑅𝐸
𝐼𝐵
=
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐵𝐸 − 𝐼𝐸𝑅𝐸
𝐼𝐶
𝛽⁄
 
𝑅𝐵 =
17 𝑉 − 0.7 𝑉 − (1𝑥10−3𝐴)(1800 Ω)
(1𝑥10−3𝐴)
200
⁄
= 2.9 𝑀Ω 
= 𝟐. 𝟕 𝑴𝛀 (𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑎) 
Recálculo: 
 
𝑅𝐸 = 1800 Ω 𝑅𝐶 = 10 𝑘Ω 𝑅𝐵 = 2.7 𝑀Ω 
De la malla de ENTRADA ∑ 𝑉 = 0 
𝑉𝐶𝐶 = 𝐼𝐵𝑅𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝐼𝐸𝑅𝐸 
𝐼𝐸 = 𝐼𝐶 + 𝐼𝐵 = 𝛽𝐼𝐵 + 𝐼𝐵 = 𝐼𝐵(𝛽 + 1) 
𝑉𝐶𝐶 = 𝐼𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝐼𝐵 
𝐼𝐵 =
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐵𝐸
𝑅𝐵 + 𝑅𝐸(𝛽 + 1)
=
17 𝑉 − 0.7 𝑉
2.7𝑥106Ω + (1800 Ω(200 + 1))
= 𝟓. 𝟑𝟐𝟑 𝝁𝑨 
 
𝐼𝐶 = 𝛽𝐼𝐵 = 5.323 𝑥10
−6𝐴(200) = 𝟏. 𝟎𝟔𝟒 𝒎𝑨 
 
De la malla de SALIDA ∑ 𝑉 = 0 
 
𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝐶𝐶 − 𝐼𝐶(𝑅𝐶 + 𝑅𝐸) 
𝑉𝐶𝐸 = 17𝑉 − (1.064 𝑚𝐴(10 𝑘Ω + 1800 Ω)) = 𝟒. 𝟒𝟒𝟒𝟖 𝑽 
 
Q deseado (6 V; 1 mA) 
Q esperado (4.4448 V; 1,064 mA) 
 
 
3 
 
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA 
POL-X DIVISOR DE TENSION 
• Q central (7.5 V; 3mA) 
• 𝛽 = 200 
• VBE = 0.7 V 
 
De la malla de SALIDA ∑ 𝑉 = 0 
𝑉𝐶𝐶 = 𝐼𝐶𝑅𝐶 + 𝑉𝐶𝐸 + 𝐼𝐶𝑅𝐸 
Si 𝐼𝐶 = 0; 𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝐶𝐶 = 15 𝑉 
Si 𝑉𝐶𝐸 = 0; 𝐼𝐶 =
𝑉𝐶𝐶
𝑅𝐶+𝑅𝐸
 
 
Del punto de saturación: 
𝑉𝐶𝐶
𝑅𝐶 + 𝑅𝐸
= 3𝑚𝐴 
𝑅𝐶 + 𝑅𝐸 =
15 𝑉
3 𝑚𝐴
= 𝟓 𝒌𝛀 
Por diseño se elige: 
𝑉𝐸 =
1
10
𝑉𝐶𝐶 =
2(7.5) 𝑉
10
= 𝟏. 𝟓 𝑽 
𝑅𝐸 =
𝑉𝐸
𝐼𝐶
=
1.5 𝑉
3𝑥10−3𝐴
= 500 Ω → 𝟓𝟏𝟎 𝛀 (𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑎) 
𝑉 𝐵 = 𝑉𝐵 + 𝑉𝐵𝐸 = 1.5 𝑉 + 0.7 𝑉 = 𝟐. 𝟐 𝑽 = 𝑉 𝑇ℎ 
𝑉 𝑇ℎ =
𝑅1
𝑅1 + 𝑅2
(𝑉𝐶𝐶) 
𝑅1
𝑅1 + 𝑅2
=
𝑉 𝑇ℎ
𝑉𝐶𝐶
=
2.2 𝑉
15 𝑉
= 𝟎. 𝟏𝟒𝟔 
 
De la malla de ENTRADA ∑ 𝑉 = 0 
 
𝑉𝑇ℎ = 𝐼𝐵𝑅𝑇ℎ + 𝐼𝐵𝑅𝐸(𝛽 + 1) + 𝑉𝐵𝐸 
𝐼𝐵 =
𝑉𝑇ℎ − 𝑉𝐵𝐸
𝑅𝑇ℎ + (𝛽 + 1)𝑅𝐸
 
(𝛽 + 1)𝑅𝐸 ≫ 𝑅𝑇ℎ 
(𝛽 + 1)𝑅𝐸 ≥ 10 𝑅𝑇ℎ 
510 Ω ≥
10 𝑅𝑇ℎ
200 + 1
 
𝑅𝑇ℎ ≤
(200 + 1)510 Ω 
10
≤ 𝟏𝟎. 𝟐𝟓 𝒌𝛀 
𝑅𝑇ℎ =
𝑅1
𝑅1 + 𝑅2
(𝑅2) = 𝟏𝟎 𝒌𝛀 
𝑅2 =
10 𝑘Ω
0.146
= 𝟔𝟖. 𝟒𝟗 𝒌𝛀 
𝑅1𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
= 𝑅𝑇ℎ = 𝟏𝟎 𝒌𝛀 
𝑅1 =
𝑅𝑇ℎ𝑅2
𝑅2 − 𝑅𝑇ℎ
=
(10 𝑘Ω)(68.49 𝑘Ω)
68.49 𝑘Ω − 10 𝑘Ω
= 11.709 𝑘Ω = 𝟏𝟐 𝐤𝛀 
 
𝑅𝐶 = 5 𝑘Ω − 𝑅𝐸 = 4490 Ω = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝛀 (𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑎) 
𝑅𝐸 = 𝟓𝟏𝟎 𝛀 
 
4 
 
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA 
𝑅2 = 68.49 𝑘Ω = 𝟔𝟖 𝒌𝛀 (𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑎) 
Recálculo: 
𝑅𝐶 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝛀 𝑅𝐸 = 𝟓𝟏𝟎 𝛀 𝑅2 = 𝟔𝟖 𝒌𝛀 𝑅1 = 𝟏𝟐 𝐤𝛀 
𝑅𝑇ℎ =
(12 kΩ)(68 𝑘Ω)
12 kΩ + 68 𝑘Ω
= 𝟏𝟎. 𝟐 𝒌𝛀 
𝑉𝑇ℎ =
𝑅1
𝑅1 + 𝑅2
(𝑉𝐶𝐶) =
12 kΩ
12 kΩ + 68 𝑘Ω
(15 𝑉) = 𝟐. 𝟐𝟓 𝑽 
𝐼𝐵 =
𝑉𝑇ℎ − 𝑉𝐵𝐸
𝑅𝑇ℎ + (𝛽 + 1)𝑅𝐸
=
2.25 𝑉 − 0.7 𝑉
10.2 𝑘Ω + (200 + 1)510 Ω
= 𝟏𝟑. 𝟕𝟓 𝝁𝑨 
 
𝐼𝐶 = 𝛽𝐼𝐵 = (200)( 13.75 𝜇𝐴) = 𝟐. 𝟕𝟓 𝒎𝑨 
 
De la malla de SALIDA ∑ 𝑉 = 0 
 
𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝐶𝐶 − 𝐼𝐶(𝑅𝐶 + 𝑅𝐸) 
𝑉𝐶𝐸 = 15𝑉 − (2.75 𝑚𝐴(4.7 𝑘Ω + 510 Ω)) = 𝟎. 𝟔𝟕𝟐𝟓 𝑽