Ganancia de los transistores

[cosmefulanito04]

Haces lo que te dijo foso, te metes en esa curva con 20mA y fijate que el hFE normalizado vale aprox. 1, por lo tanto a 20mA el hFE sera el tipico.

Y para saber el hfe (de alterna), necesitas una curva similar, pero probablemente no te lo den en el datasheet, asi que suponela igual al hFE.

 

[ezedemontegrande]

¿Estás seguro que es válido tomar el hFE de pequeña señal igual al de corriente continua?. Siempre tuve esta duda y nunca nadie me pudo dar una respuesta que me convenciera. Tenés idea cual es la justificación de esta aproximación o es sólo empírico?

 

[Limbo]

Haces lo que te dijo foso, te metes en esa curva con 20mA y fijate que el hFE normalizado vale aprox. 1, por lo tanto a 20mA el hFE sera el tipico.

Es decir, ¿el numerito ese del eje Y se multiplica por el valor tipico de ganancia del transistor?
Si es asi no lo entiendo, porque hay valores tipicos que no estan en ese datasheet. Tambien me tiene liado el tema de Vce, ¿si por ejemplo tengo 2V en Vce? ¿Como puedo saber que ganancia tendre?

Gracias.

 

[Dr. Zoidberg]

Es decir, ¿el numerito ese del eje Y se multiplica por el valor tipico de ganancia del transistor?
Si es asi no lo entiendo, porque hay valores tipicos que no estan en ese datasheet. Tambien me tiene liado el tema de Vce, ¿si por ejemplo tengo 2V en Vce? ¿Como puedo saber que ganancia tendre?

El tema es simple, pero requiere saber con que valor de Ic mide la ganancia tu multímetro. Supongamos que lo hace con 1mA y te dá hfe=350...entonces entrás a la curva con 1mA (eje X) y sacás el valor normalizado del eje Y, que en este caso vale alrededor de 0.85. Ahora recordamos lo que estudiamos en la escuela primaria y aplicamos regla de 3 simple:

0.85 ................  350
1     ................ [B]X =[/B] 350 / 0.85 = [B]412[/B]

Entonces, para para 5mA de Ic la ganancia de TU TRANSISTOR vale 412, y con ese valor ya podés hacer cualquier otra conversión solo con multiplicar 412 por el valor del eje Y.

Se entiende?

 

[Limbo]

El tema es simple, pero requiere saber con que valor de Ic mide la ganancia tu multímetro. Supongamos que lo hace con 1mA y te dá hfe=350...entonces entrás a la curva con 1mA (eje X) y sacás el valor normalizado del eje Y, que en este caso vale alrededor de 0.85. Ahora recordamos lo que estudiamos en la escuela primaria y aplicamos regla de 3 simple:

Vamos a ver.. la cuestion es saber la ganancia tan solo mirando el datasheet, sin utilizar multimetro ni nada, tan solo la hoja de datos..

 

[Dr. Zoidberg]

Vamos a ver.. la cuestion es saber la ganancia tan solo mirando el datasheet, sin utilizar multimetro ni nada, tan solo la hoja de datos..

Ahhhh...entonces se hace así:

​

 

[Limbo]

DD jaja

Pero hay hojas de datos que si te dan la ganancia segun la Ic... ¿Eso es videncia? Por ejemmmmplo: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/MicroElectronics/mXuwzwr.pdf

De ahi viene toda la historia, de ver que algunas hojas si te dan el dato exacto y otros te ponen lo del valor normalizado ese que todavia no me quedo muy claro que es...

 

[flacojuan]

hola a todos... en la figura que colocaste muestra es el efecto de la temperatura y de la corriente del colector sobre el nivel de hFE, es decir a temperatura ambiente (25°C), la hFE tiene un valor cercano a 1 en el area cercana a los 20mA. ahora cuando Ic se incrementa por arriba de este nivel, disminuye a la mitad de su valor, con Ic un poco mas de 100mA. y tambien se puede ver alli que cuando Ic disminuye hasta el nivel mas bajo (0,2mA) baja tambien la hFE.

Ahora como se trata de una curva "normalizada", si tienes un transistor con una hFE = 100 a temperatura ambiente, su valor maximo para el area de los 20mA sera precisamente 100 ya que la hFE es 1; ahora si tenes una Ic de 100mA, que ganancia obtendrias? simplemente multiplica la ganancia real entre el factor de normalizacion que obtienes a esa temperatura; (100*0.6=60) que en este caso tiene una ganacia de 60 a una Ic de 100mA a 25°C.

espero haber ayudado en algo, jeje, es lo que recuerdo por ahora.....

 

[pandacba]

Limbo si bien es cierto que hay quienes te dan las gráficas, tambien es cierto que no todos los transistores tienen la mimsa ganancia, lo que te obliga a hacer una medición, si te dan la gráfica podes sacar el valor para una gancia típica que puede estar por encima por debajo de tu transistor, para eso tambien estan los trazadores de curvas, que te permiten ver para cada dispoditivo como se comporta.
observa que en la hoja de datos dice hfe, min y máximo y aún en la gráfica se especifica que es para una tensión colector emisor determinado en el caso que pusiste 10v, es decir todo influye para otras tensiones también se producen variaciones

Y si es cierto, en las hojas actuales hay menos información que en los manuales años atras, por ejemplo es muy raro encontrar las curvas SOAR y no solo pasa con los transistores
Si queres saber cual es la ganancia a lazo abierto y alguno no lo ponen explictamente otros si, otros ponen las curvas y asi

 

[foso]

Limbo podes poner la hoja de datos donde sacaste esa curva ??

 

[Limbo]

si te dan la gráfica podes sacar el valor para una gancia típica que puede estar por encima por debajo de tu transistor,

Pero para diseñar un circuito habra que tomar un valor de ganancia.. al igual que tomo una resistencia de 1k como 1k pero realmente sera +- 1k ¿me explico?
No busco saber la ganancia exacta de un transistor en concreto, sino saber calcular que ganancia puede tener un mismo grupo de transistores para poder diseñar un circuito en el simulador y despues montarlo..

Ahora como se trata de una curva "normalizada", si tienes un transistor con una hFE = 100 a temperatura ambiente, su valor maximo para el area de los 20mA sera precisamente 100 ya que la hFE es 1;

La cuestion aqui es, ¿como sé que el transistor tiene una hfe de 100?

tambien es cierto que no todos los transistores tienen la mimsa ganancia, lo que te obliga a hacer una medición

Pero tendran una tolerancia como los demas componentes ¿no?

es decir todo influye para otras tensiones también se producen variaciones

Entonces,¿Que ganancia debo de aceptar en cuestiones de diseño?

Lo mas raro de todo es que he hecho algunas pruebas en Proteus mirando una curva con datos exactos y me han salido bien, no me han variado tanto los resultados por mucho que cambiara Ic o Vce.

Limbo podes poner la hoja de datos donde sacaste esa curva ??

Esta en el mensaje numero 5

 

[Dr. Zoidberg]

Pero para diseñar un circuito habra que tomar un valor de ganancia.. al igual que tomo una resistencia de 1k como 1k pero realmente sera +- 1k ¿me explico?
No busco saber la ganancia exacta de un transistor en concreto, sino saber calcular que ganancia puede tener un mismo grupo de transistores para poder diseñar un circuito en el simulador y despues montarlo..

Los diseños de los circuitos se hacen independientes de la hfe para que el recambio de transistores no perjudique el funcionamiento. Por lo general se asume una ganancia mínima de 100 y se trabaja con ese valor, eligiendo tipos de transistores que tengan una hfe mínima igual o superior a esa...y eso es todo lo que se hace. Si vos cambiás transistores que tengan un hfe igual o mayor de 100 el circuito va a operar igual. Si necesitás mas ganancia de corriente, pues buscás transistores que la tengan (en el valor mínimo) y usás eso transistores u otros cuya ganancia esté en el mismo rango.
Y es una muuuuy mala idea diseñar basado en un hfe nominal cuando la variabilidad es del orden del -200% al 500%...por eso se diseña con la mínima y teniendo en cuenta las condiciones de operación.

Lo mas raro de todo es que he hecho algunas pruebas en Proteus mirando una curva con datos exactos y me han salido bien, no me han variado tanto los resultados por mucho que cambiara Ic o Vce.

Eso que vos querés evaluar forma parte de los parámetros SPICE del transistor, y a menos que sepas lo que estás haciendo y que el simulador te lo permita, es difícil tocarlos y modificarlos en forma consistente.

 

[flacojuan]

ezavalla tiene toda la razon amigo limbo..... cuando vallas a diseñar circuitos siempre utiliza polarizaciones que sean independiente de la ganancia. como por ejemplo el circuito de polarizacion divisor por tension es un caso de ellos... ahora puedes tambien hacerlo para el peor de los casos por una ganancia de 100 o 50, como lo dijo ezavalla. y asi podras tener mas perspectiva de tu circuito.

Ahora logicamente que un resistor tiene tolerancias al igual que un capacitor o un inductor, por ello la electronica no es una ciencia exacta, con aproximaciones sobre la respuesta de tu circuito es mas que suficiente. claro existen circuitos en la cuales si necesitas niveles de aproximacion muy tremendas como por ejemplo un circuito divisor de tension para un camparador que lo vallas a usar en X aplicacion pero en fin existen componentes que poseen tolerancias muy bajas caso que ya debes conocerlos.

Por eso no te enfoques tanto en el tema de la ganancia, que en hoy en dia los fabricantes tratan de sean lo mas estable posible, simplemente concentrate en los circuitos que sean de lo mejor en la calidad.... claro hay que contar cuanto tenemos en los bolsillos no crees..........

 

[cosmefulanito04]

¿Estás seguro que es válido tomar el hFE de pequeña señal igual al de corriente continua?. Siempre tuve esta duda y nunca nadie me pudo dar una respuesta que me convenciera. Tenés idea cual es la justificación de esta aproximación o es sólo empírico?

De los modelos que suelo usar, el hfe (de alterna) siempre es mayor que el de continua, por lo tanto si no tenes esta curva, podes darte una idea usando la de continua.

 

[ezedemontegrande]

De los modelos que suelo usar, el hfe (de alterna) siempre es mayor que el de continua, por lo tanto si no tenes esta curva, podes darte una idea usando la de continua.

Investigando un poco sobre el tema acabo de encontrar la fórmula hfe en función de la frecuencia para un transistor bipolar (Circuitos microelectrónicos - Sedra Smith cuarta edición pag 324):

hfe = Bo / (1 + s (Cpi + Cu) * rpi) donde Bo es el hfe para continua y s es la variable del plano complejo

Esta expresión indica que en el diagrama de Bode existe una frecuencia a partir de la cual el hfe comienza a decaer, por lo cual el hfe disminuye al aumentar la frecuencia. El considerarlo igual o no dependerá de la frecuencia a la que estemos trabajando y de la frecuencia Ft característica del transistor.

 

[cosmefulanito04]

Esa es la "ft" que te dan en las hojas de datos, que indica (si no me equivoco) a que frecuencia el hFE empieza a ser menor que 1. Normalmente suele ser de cientos de MHz, por ej. un Bc548 tiene un ft de 150MHz (ahi tenes todo un analisis del modelo de Giacoletto de las capacidades).

Pero las curvas del hFE que pregunta Limbo, es hFE vs Icq, y hasta donde se hfe>hFE en este tipo de curvas.

 

[ezedemontegrande]

Ok, la observación que quería hacer es que esta curva es para Hfe de corriente continua, para señal hay que tomar precuaciones si se trabaja con altas frecuencias ya que el hfe comieza a decaer a medida que aumentamos la frecuencia.
Si es para tener en cuenta el valor para la polarización está perfecto usarla.

 

[andyt]

como se cual es la beta del 2n2222 ... ya que en el datashet apararecen varios valores...
vce = 10 hef 30
vce = 10 hef 50
vce = 10 hef 100
............. asi sucesivamnete como se cula es?
saludos!!!

 

[Scooter]

Ninguna de ellas, solo son aproximaciones. Mide la del tuyo en concreto porque varían una barbaridad. Por eso raramente se hacen circuitos dependientes de beta.

 

[kenso44]

Hola a todos, estoy aprendiendo electronica y bueno me gustaria saber como funciona el transistor ya que tengo unas dudas sobre su configuracion.

1)La ganancia de un transistor es fija? Osea, ya obteniendo la beta o ganancia de cualquier transistor puedo calcular cualquier valor de corriente en base y multiplicarlo por esa beta, y el numero que obtendria es la cantidad de corriente que tendria en el collector?. Mi duda es porque he jugado un poco con los valores de la corriente de base y nunca el valor de ganancia es el mismo al hacer el calculo de Bcd = IC/IB. Y eso sin contar la resistencia de carga que esta en el collector, que si la vario hace que mas varie ese factor de ganancia.

2) Tambien otra duda que tengo, es para que sirve la resistencia de carga en el collector? osea como calculo esa resistencia. No es sabido de donde sale el valor de esa resistencia, en los tutoriales o revistas que e visto ya te la dan. Pero no se de donde sale su valor? ...