amplificador en dren comun
UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS
Departamento de Electrónica
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.
CICLO ESCOLAR: 2012-B
Laboratorio de Electrónica II
Clave: ET207 NRC: 08555 Sección: D01
Mtro. José Antonio Soriano Pingarrón
Bravo Bejar Arturo
Código: 303472981
lunes 3:00 – 5:00
Practica: 7.-amplificador en drenadorcomún
Fecha: 31-10-12
1.-Marco teórico
El Amplificador seguidor de cátodo al que se le conoce también con el nombre de circuito drenador común o ánodo común. Este tipo de amplificador tiene una baja impedancia desalida, por lo que es utilizado principalmente comoadaptador de impedancias.La salida se obtiene del resistor RS y la ganancia esaproximadamente igual a 1.Esta ganancia no es 1 debido a que existe una pequeña diferencia de tensión entre la entrada (patilla compuerta G) y la salida (patilla fuente S): VGS.
Figura 1. La configuración de amplificador FET en drenador común con un transistor canal N.
VGS en el punto de operación Q, debe ser una fracción del voltaje de estrangulamiento. Esta fracción es experimental, para que el puntode trabajo del transistor permanezca estable con la temperatura. Su cálculo exacto es muy complicado, y por esto se ha adoptado este criterio, que asegura la estabilidad en prácticamente todos los casos. Es por esto que:
Ecuación 1
La ecuación de Shockley, define la reilación entre la corriente de drenador y el voltaje compuerta fuente,
El término al cuadrado en la ecuación produce unarelación no lineal entre dichas magnitudes, generando una curva que crece exponencialmente con la magnitud decreciente de VGS. Las características de transferencia definidas por la ecuación d Shockley no se ven afectadas por la red en la cual se emplea el dispositivo.
Ecuación 2
Al igual que VGSQ, el voltaje de drenador en el punto de operación es una fracción de otra magnitud, VDD, el voltaje decorriente directa que polariza el circuito en la resistencia de drenador. También el cálculo de este es complicado, y por eso se ha llegado a la convención de este criterio para asegurar la estabilidad.
Ecuación 3
Ya que la corriente de fuente es igual a la corriente de drenador, y la corriente de compuerta es aproximadamente igual a cero haciendo que VGSQ sea igual a VS, es posibleencontrar la resistencia de fuente con la siguiente ecuación.
Ecuación 4
La resistencia de compuerta se determina gracias a que la configuración de este amplificador en esta parte funciona como un diodo en inversa, es por esto que el voltaje de la resistencia de compuerta es 10% de el voltaje de fuente, y la corriente de compuerta, aproximadamente igual a cero, es de 100 nA como en un diodo eninversa.
Ecuación 5
Las impedancias de entrada y salida, por la condición de circuito abierto entre la compuerta y la red de salida, están definidas por:
Ecuación 6 Ecuación 7
Para poder calcular el capacitor tenemos que calcular la resistencia de Thévenin que este capacitor “mira” entre sus terminales, siendo rs la impedancia de la señal de entrada, y para que el acoplamiento seacerque al ideal este resultado se divide entre 10, siendo la reactancia capacitaba para este capacitor, y este se calculara así:
Ecuación 8
Para el capacitor es básicamente el mismo proceso, la resistencia que este capacitor tiene entre sus terminales es , para encontrar la reactancia también se divide sobre 10.
Ecuación 9
El prefijo trans establece una relación entre una cantidad desalida un una cantidad de entrada, y conductancia por la relación de voltaje a corriente. La transconductanciaesta definida por gm.
La derivada de una función en un punto es igual a la pendiente de la recta tangente trazada en dicho punto.
Si se toma la derivada de ID respecto a VGS por medio de la ecuación de Shockley, se puede calcular gm para el punto Q:
Ecuación 10
Los capacitores se...
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