Comportamiento del bjt en alta frecuencia

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COMPORTAMIENTO DEL TRANSISTOR BJT EN ALTA FRECUENCIA

MARCO TEORICO
Los transistores son ampliamente conocidos por sus beneficios para la electrónica en
general tienen varios usos entre ellos son amplificadores de voltaje o corriente, en el
presente informe se trabajará viendo como es la respuesta en frecuencia de un
transistor BJT, para ello se deben conocer ciertos conceptos que son losque nos darán
las pautas para comprender mejor dicho comportamiento estos conceptos como el
producto ganancia – ancho de banda (fT) implica el conocimiento también de la
frecuencia de corte (fH), frecuencia a la cual la ganancia del transistor empieza a
disminuir significativamente. Para encontrar esta frecuencia se debe hallar el punto en
que la magnitud de la ganancia de banda media ∣ A vm∣ha disminuido en un factor
de 0.707 del total, este punto marca el ancho de banda en el cual opera
adecuadamente el transistor es decir donde se obtiene mayor ganancia.
Después de esto se obtiene el producto
f T =∣ A vm∣∗f H (1)
Este producto se puede hallar tanto en voltaje como en corriente.
Cuando se trabaja con frecuencias se suele realizar una gráfica que permite una rápidavisualización de los efectos de la frecuencia este tipo de gráficas se conocen como
diagramas de Bode se suelen realizar tanto en magnitud de la ganancia como en fase.
CIRCUITO MONTADO

Figura 1. circuito usado en el laboratorio
Para este montaje se usaron los siguientes elementos transistor del CI 3086 el cual se
polarizó en configuración emisor común con un VCC = 20V y se escogió una
ICQ=3mA paraesta corriente le corresponde una fT=550MHz según la hoja de datos
del fabricante, se tomó un hfe=100 y Cμ=0.6pF estos datos también fueron obtenidos
de la hoja de datos del fabricante, se asumieron otros valores como el valor de
Rg=50Ω, como se indica en el generador de señales usado en la practica, RL=10kΩ, se
debe tener en cuenta también la capacitancia de salida del osciloscopio cuyo valores
de 25pF este valor afectara bastante la respuesta del circuito como se observará

después con estos valores se procedió a obtener la polarización del transistor usando
el método de repartir voltajes iguales en RC, RE, VCE. De donde se obtuvieron los
siguientes valores.
RC=RE= 2.222kΩ≈2.2kΩ
R1=55.32kΩ≈56kΩ
R2=37.136kΩ≈36kΩ
Los valores aproximados son los tomados como comerciales pararealizar el montaje,
luego de verificar una correcta polarización del transistor se realizaron los cálculos
para hallar ganancias de voltaje y corriente y sus respectivas frecuencias de corte
donde se obtuvieron los siguientes valores:
I
3
gm= CQ =
S
26
26
hfe∗26
rπ=
= 866.67Ω
I CQ
I CQ
Cπ=
=33.389pF
2 pif T ∗26
Con estos valores y los anteriormente obtenidos en la polarización secalcula la f H del
circuito usando el método de constantes de tiempo:
1
f H=
(2)
2 
donde τ se encuentra mediante:
= R eq∗Ci (3)
para la resistencia equivalente de la entrada que es donde se encuentra toda la
capacitancia pues se aplicó el teorema de Miller se puede decir que es
aproximadamente el valor de la impedancia del generador pues es muy pequeño y las
otras resistencias enparalelo son muy grandes respecto a este, para encontrar el valor
de la capacitancia de entrada (Ci) se debe tener en cuenta tanto el efecto Miller como
el valor antes mencionado del osciloscopio entre otros obteniendo:
Ci =C C  1 gm  RC∥ R L  (4)
Con estos valores ya se puede hallar la frecuencia de corte en voltaje cuyo valor
teóricamente es:
fH = 21.242MHz
En este valor no seincluye la capacitancia del osciloscopio si se toma ese valor se
obtiene:
fH = 591.04kHz

Para la ganancia de voltaje se tiene:
A v=

V sal
(5)
V ent

Este valor que para banda media se toma como:
A v =−gm  RC∥R L  (6)
Este valor es negativo porque la configuración emisor común amplifica e invierte la
señal y se obtiene un valor de:
A v =208.07
DATOS OBTENIDOS
En la medición...
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