Problema resuelto calcular punto de polarización del transistor

Problema resuelto 1

Calcule en el circuito de la figura 1 el punto de polarización del transistor (IC y VCE).

Datos:
VBEON = 0,7V , VCEsat = 0,2V ,β = 100 ,
VAKON = 0,7V

Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 1

 Solución:
Suponiendo el transistor en activa y el diodo conduciendo, el circuito es el de la figura 2.
La corriente de base puede calcularse como:
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 4

La corriente de colector es, por tanto:
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 5

Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 2

Observe que el diodo necesariamente conduce ya que de no hacerlo quedaría polarizado directamente (Vanodo = 5V y Vcatodo < 5V), por la caída de tensión en R1).
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 3

Para determinar la tensión VCE se observa que en el colector (nudo C):
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 6

desarrollando la expresión:
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 7

Sustituyendo valores y despejando Vc, se obtiene que:
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 8

Puesto que VCE < 0V, el transistor no está en activa.
Con el transistor saturado, el circuito a resolver se muestra en la figura 3. La corriente de base es la misma que en la situación anterior. La corriente de colector puede calcularse otra vez por IC = I1 + I2, pero ahora:
Problemas resueltos con componentes electrónicos 1 figura 9

Se comprueba que el transistor está en saturación ya que β*Ib>Ic 4,3mA > 1,78mA .

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