Lecture Electrical Engineering: Lecture 16 - Dr. Nasim Zafar

In this chapter, you will learn about: DC current and voltage analysis, DC analysis of transistor circuits, modes of operation of a BJT Transistor, transistor characteristics.

Dr. Nasim Zafar Electronics 1 EEE 231 – BS Electrical Engineering

COMSATS Institute of Information Technology

Virtual campus Islamabad

Operation of an  NPN  Transistor:

Large current

cutoff reverse biased reverse biased

Active(linear) Forward Biased Reverse Biased

saturation  forward biased forward biased

Circui

t

      ­

DC Analysis of Transistor Circuits.

Ø The first step in the DC analysis, of any transistor circuit, is to solve for one of the unknown currents, IB, IC, or IE. 

Ø We need a set of equations – a model of the transistor – to be used in transistor circuit theory. 

Ø In a basic transistor circuit, we have three terminals ­ collector, base and  the emitter. 

Ø If we solve for one of these unknowns, the other two can be found by using the current gain equations and the given value of  . 

Ø The recommended way of solving for one of the currents is to write a 

Kirchhoff's Voltage Law (KVL) loop. 

Ø The KVL states the sum of all voltages around a closed loop equals zero. 

    Va = V1 + V2 

NPN

NPN

DC Analysis of Transistor Circuits

VBE = ­0.7V(PNP)

Example 4­1:  Common­Emitter Configuration:

Given:   IB = 50   A ,  IC = 3.65 mADetermine:  IE ,  dc and  dc 

Solution:

IE= IB+ IC= 50   A + 3.65 mA= 3.7 mA

dc = IC / IB = 3.65 mA / 0.05 mA = 73

dc = IC / IE = 3.65 mA/ 3.7 mA = 0.986

     A certain transistor has a  dc of 200. When the base current  IB = 50   A. Determine the collector current. Also calculate  dc .  

A given NPN transistor has  dc = 150. Determine  IB,  IC , IE , VCB , VCB and VBE   in the circuit shown below (ignore ac signal):

  and the collector­to­emitter voltage VCE

BJT­Output Characteristics: 

Common Emitter Configuration

Common Emitter Configuration

Ø We must operate the transistor in the linear region

Ø A transistor’s operating point (Q­point) is defined by IC ,  V CE , and IB. 

From the output characteristics of the common emitter 

configuration shown below, find  ac and  dc with an Operating point 

at IB=25  A and VCE =7.5V