Amplificador_de_emisor_comun
Páginas: 12 (2917 palabras)
Publicado: 2 de noviembre de 2015
AMPLIFICADOR DE EMISOR COMUN.
OBJETIVOS:
Determinar la ganancia de voltaje en un amplificador emisor común.
Determinar los efectos de un capacitor de puenteo en el emisor.
Describir el efecto de un resistor de carga en la ganancia de voltaje.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
INTRODUCCIÓN.
El propósito de un amplificador es el de aumentar la amplitud de una señal de corriente alterna. Estaseñal puede provenir de un instrumento musical, un micrófono, un generador de señales; también es posible amplificar señales complejas como las de radio y televisión o inclusive señales provenientes de equipamiento médico.
Cualquiera sea el tipo de señal que se desee amplificar, el concepto de amplificador es siempre el mismo, y su diseño y construcción es semejante.
Circuito y recta de carga:
Enun amplificador de transistores están involucradas los dos tipos de corrientes (alterna y continua).
La señal alterna es la señal a amplificar y la continua sirve para establecer el punto de operación del amplificador en el punto Q.
Este punto de operación permitirá que la señal amplificada no sea distorsionada.
El ideal para un amplificador de señales, es que el punto Q se establezca en elpunto medio de la recta de carga. De esta forma nos aseguramos que al ingresar una señal en la base del transistor, se amplifiquen en el colector ambos semiciclos (parte positiva y parte negativa de la señal) completos.
Análisis del circuito real:
En el diagrama del circuito se ve que la base del transistor está conectada a dos resistencias (R1 y R2).
Estas dos resistencias forman un divisor devoltaje que permite tener en la base del transistor un voltaje necesario para establecer la corriente de polarización de la base.
El punto de operación en corriente continua está sobre la recta de carga, dibujada en la familia de curvas del transistor.
Esta línea está determinada por fórmulas que se muestran.
Dos casos extremos:
Cuando el transistor está en saturación (Ic max.), que significa queVce es prácticamente 0 voltios y....
Cuando el transistor está en corte (Ic = 0), que significa que Vce es prácticamente igual a Vcc. Ver la figura.
Si se modifica R1 y/o R2 el punto de operación se modificará para arriba o para abajo en la curva pudiendo haber distorsión. Se debe calcular para que quede lo más cerca posible del punto medio de la recata de carga.
Si la señal de entrada (Vin) esmuy grande, se recortarán los picos positivos y negativos de la señal en la salida (Vout)
Capacitor de bloqueo (C1)
Este capacitor se utiliza para bloquear la corriente continua que pudiera venir de Vin. Este capacitor actúa como un circuito abierto para la corriente continua y como un corto circuito para la corriente alterna (la señal que se desea amplificar).
Estos capacitores no se comportantan perfectamente en la realidad, pero se acercan bastante, pudiendo suponerse como ideales.
Capacitor de derivación (Ce)
El resistor Re aumenta la estabilidad de el amplificador, pero que tiene el gran inconveniente que es muy sensible a las variaciones de temperatura (causará cambios en la corriente de base, lo que causará variaciones en la corriente de emisor (recordar Ic = β Ib)).
Esto causaráuna disminución en la ganancia de corriente alterna, lo que no es deseable.
Para resolver el problema se pone en paralelo con Re un capacitor que funcionará como un corto circuito para la corriente alterna y un circuito abierto para corriente continua.
El voltaje de salida estará dada por la siguiente fórmula:
Vout = Ic.Rc = β.Ib.Rc = hfe.Ib.Rc
La ganancia de voltaje es:
ΔV - Vout / Vin = - Rc /Zin.
(El signo menos indica que Vout esta 180° fuera de fase con al entrada Vin)
La ganancia de corriente es:
ΔI = (Vout. Zin) / (Vin. Rc) = ganancia de voltaje x Zin / Rc
La ganancia de potencia es = ganancia de voltaje x ganancia de corriente =
ΔP = ΔV.ΔI
Zin (impedancia de entrada) = R1 // R2 // hie, que normalmente no es un valor alto (contrario a lo deseado)
Zo (impedancia de salida) = Rc...
OBJETIVOS:
Determinar la ganancia de voltaje en un amplificador emisor común.
Determinar los efectos de un capacitor de puenteo en el emisor.
Describir el efecto de un resistor de carga en la ganancia de voltaje.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
INTRODUCCIÓN.
El propósito de un amplificador es el de aumentar la amplitud de una señal de corriente alterna. Estaseñal puede provenir de un instrumento musical, un micrófono, un generador de señales; también es posible amplificar señales complejas como las de radio y televisión o inclusive señales provenientes de equipamiento médico.
Cualquiera sea el tipo de señal que se desee amplificar, el concepto de amplificador es siempre el mismo, y su diseño y construcción es semejante.
Circuito y recta de carga:
Enun amplificador de transistores están involucradas los dos tipos de corrientes (alterna y continua).
La señal alterna es la señal a amplificar y la continua sirve para establecer el punto de operación del amplificador en el punto Q.
Este punto de operación permitirá que la señal amplificada no sea distorsionada.
El ideal para un amplificador de señales, es que el punto Q se establezca en elpunto medio de la recta de carga. De esta forma nos aseguramos que al ingresar una señal en la base del transistor, se amplifiquen en el colector ambos semiciclos (parte positiva y parte negativa de la señal) completos.
Análisis del circuito real:
En el diagrama del circuito se ve que la base del transistor está conectada a dos resistencias (R1 y R2).
Estas dos resistencias forman un divisor devoltaje que permite tener en la base del transistor un voltaje necesario para establecer la corriente de polarización de la base.
El punto de operación en corriente continua está sobre la recta de carga, dibujada en la familia de curvas del transistor.
Esta línea está determinada por fórmulas que se muestran.
Dos casos extremos:
Cuando el transistor está en saturación (Ic max.), que significa queVce es prácticamente 0 voltios y....
Cuando el transistor está en corte (Ic = 0), que significa que Vce es prácticamente igual a Vcc. Ver la figura.
Si se modifica R1 y/o R2 el punto de operación se modificará para arriba o para abajo en la curva pudiendo haber distorsión. Se debe calcular para que quede lo más cerca posible del punto medio de la recata de carga.
Si la señal de entrada (Vin) esmuy grande, se recortarán los picos positivos y negativos de la señal en la salida (Vout)
Capacitor de bloqueo (C1)
Este capacitor se utiliza para bloquear la corriente continua que pudiera venir de Vin. Este capacitor actúa como un circuito abierto para la corriente continua y como un corto circuito para la corriente alterna (la señal que se desea amplificar).
Estos capacitores no se comportantan perfectamente en la realidad, pero se acercan bastante, pudiendo suponerse como ideales.
Capacitor de derivación (Ce)
El resistor Re aumenta la estabilidad de el amplificador, pero que tiene el gran inconveniente que es muy sensible a las variaciones de temperatura (causará cambios en la corriente de base, lo que causará variaciones en la corriente de emisor (recordar Ic = β Ib)).
Esto causaráuna disminución en la ganancia de corriente alterna, lo que no es deseable.
Para resolver el problema se pone en paralelo con Re un capacitor que funcionará como un corto circuito para la corriente alterna y un circuito abierto para corriente continua.
El voltaje de salida estará dada por la siguiente fórmula:
Vout = Ic.Rc = β.Ib.Rc = hfe.Ib.Rc
La ganancia de voltaje es:
ΔV - Vout / Vin = - Rc /Zin.
(El signo menos indica que Vout esta 180° fuera de fase con al entrada Vin)
La ganancia de corriente es:
ΔI = (Vout. Zin) / (Vin. Rc) = ganancia de voltaje x Zin / Rc
La ganancia de potencia es = ganancia de voltaje x ganancia de corriente =
ΔP = ΔV.ΔI
Zin (impedancia de entrada) = R1 // R2 // hie, que normalmente no es un valor alto (contrario a lo deseado)
Zo (impedancia de salida) = Rc...
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