LABORATORIO 4 DE ELE 2
Páginas: 6 (1484 palabras)
Publicado: 23 de abril de 2015
PRÁCTICA 4: AMPLIFICADORES CON TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
David Santiago Grosso Ramírez 20132007090, David Ricardo Ávila Calderón 20132007104, Daniel Camilo Pachón Quintero 20132007694, Camilo Andrés García 20132007121
Universidad Francisco José de Caldas, Ingeniería Eléctrica
Colombia, Bogotá D.C, 27/03/2015
1 INTRODUCCIÓN
En este laboratorio se muestra y explica el funcionamientoy polarización del transistor JFET por divisor de voltaje, para la amplificación de voltaje y/o corriente. Además se comprueba la teoría y los datos prácticos de corrientes y voltajes obtenidos en el circuito.
2 OBJETIVOS
Conocer y entender el funcionamiento de circuitos que utilizan transistores de efecto de campo en aplicaciones de amplificación de voltaje y corriente Para cumplir con esteobjetivo se emplean herramientas analíticas, de simulación por computadora y experimentales.
Analizar teóricamente circuitos amplificadores con transistores de efecto de campo con el objetivo de determinar zona de operación, ganancia de corriente, ganancia de voltaje, impedancia de entrada e impedancia de salida.
Comparar los resultados arrojados analíticamente y/o mediante simulación porcomputadora con los obtenidos al realizar mediciones directamente en los circuitos bajo prueba
3 MARCO TEÓRICO
3.1 Transistores Bipolares
En los transistores bipolares, una pequeña corriente de entrada (corriente de base) controla la corriente de salida (corriente de colector); en los casos de los FET, es un pequeño voltaje de entrada que controla la corriente de salida.
La corriente que circulaen la entrada es generalmente despreciable (menos de un pico amperio). Esto es una gran ventaja, cuando la señal proviene de un dispositivo tal como un micrófono de condensador o un transductor piezo eléctrico, los cuales proporcionan corrientes insignificantes.
Los FET’S, básicamente son de dos tipos:
El transistor de efecto de campo de Juntura o JFET.
El transistor de efecto de campo concompuerta aislada o IGFET, también conocido como semiconductor de óxido de metal, MOS, o simplemente MOSFET.
3.2 Transistor JFET
Figura 1. Diseño estructural de un transistor JFET
El JFET está constituido por una barra de silicio tipo N o canal N, introducido en una barra o anillo de silicio tipo P tal como se muestra en la Fig. 1.
Los terminales del canal N son denominados “SURTIDOR” (SOURCE)y “DRENADOR” (DRAIN). El anillo forma el tercer terminal del JFET llamado COMPUERTA (GATE).
Inicialmente circula una corriente por la compuerta, pero posteriormente la corriente circula únicamente desde el surtidor al Drenador sin cruzar la juntura PN.
Figura 2. Circuito básico de un transistor JFET
El control de esta corriente se efectúa por medio de la aplicación de un voltaje depolarización inverso, aplicado entre la compuerta y el surtidor (VGS), formando un campo eléctrico el cual limita el paso de la corriente a través del canal N (Fig.2). Al aumentar el voltaje inverso, aplicado a la compuerta, aumenta el campo eléctrico, y la corriente de Surtidor a Drenador disminuye.
3.3 Amplificador en fuente común
Un amplificador en fuente común es aquel en el que se aplica una señal deentrada de CA a la compuerta y la señal de salida de CA se toma de la terminal del drenador. La terminal de fuente es común tanto para la señal de entrada como para la de salida. Las configuraciones básicas para este amplificador pueden incluir un resistor de fuente RS; o dos resistores Rs en serie (RS=RS1+RS2), donde sólo uno de ellos cuenta con un capacitor en derivación (conectado en paraleloa este); o puede ser una configuración don de RS=0. Un ejemplo de este tipo de amplificador que utiliza dos resistores RS se ilustra en la Figura 3. El circuito utiliza un JFET canal N polarizado mediante un divisor de voltaje. Si este circuito se modifica de tal forma que R1=∞ (circuito abierto), entonces la polarización del amplificador cambia a la de un JFET autopolarizado. La resistencia de...
David Santiago Grosso Ramírez 20132007090, David Ricardo Ávila Calderón 20132007104, Daniel Camilo Pachón Quintero 20132007694, Camilo Andrés García 20132007121
Universidad Francisco José de Caldas, Ingeniería Eléctrica
Colombia, Bogotá D.C, 27/03/2015
1 INTRODUCCIÓN
En este laboratorio se muestra y explica el funcionamientoy polarización del transistor JFET por divisor de voltaje, para la amplificación de voltaje y/o corriente. Además se comprueba la teoría y los datos prácticos de corrientes y voltajes obtenidos en el circuito.
2 OBJETIVOS
Conocer y entender el funcionamiento de circuitos que utilizan transistores de efecto de campo en aplicaciones de amplificación de voltaje y corriente Para cumplir con esteobjetivo se emplean herramientas analíticas, de simulación por computadora y experimentales.
Analizar teóricamente circuitos amplificadores con transistores de efecto de campo con el objetivo de determinar zona de operación, ganancia de corriente, ganancia de voltaje, impedancia de entrada e impedancia de salida.
Comparar los resultados arrojados analíticamente y/o mediante simulación porcomputadora con los obtenidos al realizar mediciones directamente en los circuitos bajo prueba
3 MARCO TEÓRICO
3.1 Transistores Bipolares
En los transistores bipolares, una pequeña corriente de entrada (corriente de base) controla la corriente de salida (corriente de colector); en los casos de los FET, es un pequeño voltaje de entrada que controla la corriente de salida.
La corriente que circulaen la entrada es generalmente despreciable (menos de un pico amperio). Esto es una gran ventaja, cuando la señal proviene de un dispositivo tal como un micrófono de condensador o un transductor piezo eléctrico, los cuales proporcionan corrientes insignificantes.
Los FET’S, básicamente son de dos tipos:
El transistor de efecto de campo de Juntura o JFET.
El transistor de efecto de campo concompuerta aislada o IGFET, también conocido como semiconductor de óxido de metal, MOS, o simplemente MOSFET.
3.2 Transistor JFET
Figura 1. Diseño estructural de un transistor JFET
El JFET está constituido por una barra de silicio tipo N o canal N, introducido en una barra o anillo de silicio tipo P tal como se muestra en la Fig. 1.
Los terminales del canal N son denominados “SURTIDOR” (SOURCE)y “DRENADOR” (DRAIN). El anillo forma el tercer terminal del JFET llamado COMPUERTA (GATE).
Inicialmente circula una corriente por la compuerta, pero posteriormente la corriente circula únicamente desde el surtidor al Drenador sin cruzar la juntura PN.
Figura 2. Circuito básico de un transistor JFET
El control de esta corriente se efectúa por medio de la aplicación de un voltaje depolarización inverso, aplicado entre la compuerta y el surtidor (VGS), formando un campo eléctrico el cual limita el paso de la corriente a través del canal N (Fig.2). Al aumentar el voltaje inverso, aplicado a la compuerta, aumenta el campo eléctrico, y la corriente de Surtidor a Drenador disminuye.
3.3 Amplificador en fuente común
Un amplificador en fuente común es aquel en el que se aplica una señal deentrada de CA a la compuerta y la señal de salida de CA se toma de la terminal del drenador. La terminal de fuente es común tanto para la señal de entrada como para la de salida. Las configuraciones básicas para este amplificador pueden incluir un resistor de fuente RS; o dos resistores Rs en serie (RS=RS1+RS2), donde sólo uno de ellos cuenta con un capacitor en derivación (conectado en paraleloa este); o puede ser una configuración don de RS=0. Un ejemplo de este tipo de amplificador que utiliza dos resistores RS se ilustra en la Figura 3. El circuito utiliza un JFET canal N polarizado mediante un divisor de voltaje. Si este circuito se modifica de tal forma que R1=∞ (circuito abierto), entonces la polarización del amplificador cambia a la de un JFET autopolarizado. La resistencia de...
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