electronica

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

TEMA 6: Amplificadores con Transistores
Contenidos del tema:
El transistor como amplificador. Característica de gran señal
Polarización. Parámetros de pequeña señal
Configuraciones de amplificadores con BJT y MOSFET
Polarización en Circuitos Integrados: Espejos de Coriente
Amplificadores Integrados MOS: configuraciones básicasRespuesta en frecuencia de los amplificadores
Amplificadores diferenciales

© los autores

Tr. 6.1

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

Uso de Transistores: conceptos básicos

Amplificador:

k>1

vi

vo=kvi

Interruptor (llave):

Linealidad (peq. señal)
Suministro de energía
vi VDD
Suministro de energía
Necesidad Polarización
Zonas de operacióndiferenciadas

© los autores

vs

Tr. 6.2

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

El transistor como amplificador (I)
BJT
V CC – V o
------------------------ = i ( V )
C I
RC

Vo

Vo

VI

VCC

VCC-ICRC

Ecuación característica Vo-Vi de gran señal

Corte

Conducción

ZAD

Q

V I = v BE = V BE + v be componente AC de pequeña señal
componente en DCZona de amplificación
iC = Is e

v BE ⁄ U T

V BE ⁄ U T

= Is e
v be ⁄ U T
= IC e

Linealización

⋅e

Saturación
VBE

VCC

VI

v be ⁄ U T

v be⎞
⎛
i C ≈ I C ⎜ 1 + --------⎟
UT ⎠
⎝
para vbe < 10mV

© los autores

VCEsat
0

punto de operación

Zonas de conmutación (llave OFF o ON)

VI pequeña: BJT en corte, Vo = VCC , OFF
VI grande: iC grande, BJT en saturación,Vo = VCE(sat) , ON
Tr. 6.3

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

El transistor como amplificador (II)
MOSFET
V DD – V o
--------------------- = i ( V I ,V o ) Ecuación característica Vo-Vi de gran señal
D
RD

Vo
VI

Vo

Corte

Saturación

VDD

Zona de amplificación
Q

punto de operación

Lineal o Triodo

0

VT

VI ≈ Vo + VT

VDD

VI

--iD = K ( VI – V T ) 2 ( 1 + λV o )
2

--i D = K [ 2 ( VI – V T )Vo – V o 2 ]
2

© los autores

Tr. 6.4

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

Polarización (I)
Técnica de polarización = técnica para fijar el punto de operación en la zona de amplificación
Ejemplo:

Varias maneras de polarizar dependiendo de: tipo de transistor
tipo de circuito
tipo deamplificador
fijar IC o fijar IB?

recta de carga

?
?
?

VCC
VBB

VCC

VCC

VCC

VCC
Tres objetivos generales:
- situar al ttor en zona de amplificación
- obtener valor deseado de ganancia
- disminuir distorsión

-VEE
© los autores

Tr. 6.5

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

Polarización (II)
Esquema práctico para polarización (BJT y MOS):

VCC

VCCRC

R1

R2
------------------V B = V CC
R1 + R2

para VB>> VBE(on) y RE >> (R1//R2)/(β+1)

β F ( V B – V BE ( on ) )
VB
I C = ---------------------------------------------------------- ≈ -----( R 1 || R 2 ) + ( β F + 1 )R E R E

conseguimos independizar IC de la T

R2
Varios problemas de este esquema:

RE

VCC
VCC

- RE reduce el rango de tensión a la salida
- R1 y R2derivan corriente de la señal de entrada
- se necesitan condensadores para desacoplo DC
- no apropiado para circuitos integrados
Av

rango de fecuencias medias

C’s de acoplo
debido a C’s acoplo
© los autores

f

debido a C’s del transistor
Tr. 6.6

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

Aproximación de Pequeña Señal
Variables en el circuito:
vXY= VXY + vxyiXY= IXY + ixy

vXY = Valor total
VXY = Valor constante
vxy = Variable con t

© los autores

VXY
Fijada por el
punto de operación
y la red de polarización

vxy
Dada por el
circuito equivalente
de pequeña señal
equiv. peq. s. de VCC
aquí el equiv. de peq. señal del ttor
Tr. 6.7

Electrónica

TEMA 6: Amplificadores con Transistores

Parámetros de pequeña señal de un...