Problema resuelto circuito con transistor y resistencias

Problema resuelto 4

En el circuito de la figura 1, calcule las resistencias R_F y R_C para que la corriente de colector del transistor sea de 1 mA y la tensión V_CE = 5 V.

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 1

Datos:

V_BEON = 0,7V, V_CESat=0,2V, β= 100.

Solución:

Con los sentidos definidos en la figura 2, el balance de corrientes en el nudo B es:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 3

donde I_F e I₂ se calculan por la ley de Ohm:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 4

Se supone que el transistor trabaja en activa:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 2

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 5

por tanto:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 6

Sustituyendo en las expresiones de I_B, I_F e I₂, y resolviendo:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 7

Por otra parte, siendo la tensión en el colector de 5V; la corriente I₁ puede calcularse como:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 8

El balance de corrientes en el colector (nudo C) es:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 9

sustituyendo las corrientes por los valores calculados anteriormente:

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 10

Despejando R_C

Problemas resueltos con componentes electrónicos 4 figura 11

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