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Seminario de Dispositivos Semiconductores
www.fi.uba.ar/materias/6648DS
2do Cuatrimestre de 2008
Guía de Ejercicios Nº6 – Transistor TBJ
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1) Dado un transistor cuyos parámetros de fabricación son NdE = 7.5x10 cm , NaB = 10 cm ,
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NdC = 1.5x10 cm , DpE = 5 cm /s, DnB = 10 cm /s, W B = (300±20) nm, W E = (250±20) nm.
Debido a las características del proceso de fabricación, se tiene que cuando W B es máximo,
entonces W E es mínimo, y viceversa.
a) Halle el máximo y el mínimo valor de βF para un transistor construido con este
proceso.
b) La variación relativa de W B es del 7% y de W E del 8%. ¿Cuál es la variación relativa
de βF obtenida?
c) ¿Por qué para obtener un elevado valor de βF se utilizan transistores NPN y no
transistores PNP?
d) Si se quiere lograr un valor de βF de 500 conservando todos los parámetros
constructivos excepto NdE, ¿Cuál será el nuevo valor de NdE necesario?
2) En los transistores bipolares de alta velocidad utilizados en telecomunicaciones la velocidad
de conmutación es un factor crítico. Suponga que para una dada aplicación el tiempo de
transito a través de la base deba ser inferior a 7.5 pS. A partir de las de fórmulas de tiempo de
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transito estudiadas en la Clase #16, y asumiendo que DnB = 10 cm /s
a) ¿Cuál es el máximo ancho de base que podría utilizarse?
3) Utilizando el modelo híbrido π calcule las características I-V que cada uno de los siguientes
circuitos presenta para la fuente de alimentación. Exprese los resultados en función de Io, βF y
β R.
Fig. 1
4) Suponiendo que ambos transistores de la Fig. 2 son idénticos, ¿Cuál debería ser
aproximadamente la tensión “V” de la fuente de alimentación de modo que la corriente “I” sea
1 mA?
Fig. 2
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5) Dado un transistor con parámetros NdE = 7.5x10 cm , NaB = 10 cm , NdC = 1.5x10 cm ,
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DpE = 5 cm /s, DnB = 10 cm /s, W B = 300 nm, W E = 250 nm, AE = 25 µm , AC = 100 µm ,
VAn = 35 V, con resistencias parásitas de contacto rb = 250 Ω y rc = 500 Ω, polarizado con
IC = 100 µA, VCE = 2 V,
a) Halle los valores de los elementos del modelo de pequeña señal gm, rπ, ro, cπ, cµ.
b) Realice un diagrama del modelo de pequeña señal.
c) ¿Qué fracción de la corriente de emisor es aportada por la corriente del colector?
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6) En la Fig. 3 se ilustra un transistor PNP conectado como diodo. Sabiendo que βF = 30 y
VAp = 45 V, y que está polarizado con IC = -150 µA,
a) Halle la resistencia equivalente de pequeña señal entre base y emisor para baja
frecuencia (los capacitores pueden ser despreciados).
b) ¿Es posible aproximar rápidamente el valor de esta resistencia sin hacer todo el
cálculo completo?
Fig. 3
7) En la Fig. 4 se ilustra un circuito con dos transistores TBJ, donde la tensión de la fuente de
alimentación satisface la condición V > VBEonNPN + VEBonPNP, y las corrientes de base en estado
activo de ambos transistores tienen valores similares,
a) Suponiendo que inicialmente se parte de la condición I = 0 (Fig. 4 Izq.), si el circuito
no recibe estímulos externos, ¿Es posible que continúe en la condición I = 0?
b) Suponiendo que ahora el transistor NPN recibe un pulso transitorio externo de
corriente en su base (Fig. 4 Der.) suficientemente intenso como para activarlo, una
vez extinguido el pulso, ¿La corriente “I” tenderá a crecer indefinidamente o
tenderá a extinguirse a cero?
Fig. 4
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