Amplificadores Con Transisitores Bjty Fet

4.1.- MODELO DE PEQUEÑA SEÑAL DEL BJT.

El Cuadripolo y el Modelo Híbrido.

Un cuadripolo es un circuito, sistema o red en general con dos terminales de entrada, también denominado puerto de entrada, y dos terminales de salida o puerto de salida, por ello a veces, a los cuadripolos se les denomina redes de doble puerto.
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Vamos a estudiar los cuadripolos como si de cajas negras setratasen, sin importarnos lo que hay en el interior, sólo nos van a interesar las tensiones y corrientes a la entrada y salida del mismo. Supongamos ahora que dichas variables de entrada y salida están relacionadas a través de las siguientes ecuaciones:
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Los parámetros h11, h12, h21 y h22 se denominan parámetros h o parámetros híbridos debido a que tienen dimensiones heterogéneas.Podríamos definirlos de la siguiente manera:
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Según las normas de IEEE, se recomienda usar los siguientes subíndices:
i = 11 entrada r = 12 transferencia directa

f = 21 transferencia directa o = 22 transferencia inversa

En el caso particular de que se trate de un transistor, se añadirá un segundo subíndice (e, b, c)indicativo del tipo de configuración según sea emisor, base o colector común respectivamente. Así, por ejemplo :

hie = impedancia de entrada en emisor común
hfb = ganancia de corriente en base común

El modelo circuital que cumple con las ecuaciones del cuadripolo en parámetros
híbridos es el que aparece representado en la figura 5.10

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Es decir, las corrientes y tensiones del circuitode la figura 5.10 están relacionadas a través de las ecuaciones (5.1), o lo que es lo mismo, siempre que
tengamos un cuadripolo cuyas variables de entrada y salida estén relacionadas a través de las ecuaciones (5.1), podremos modelizar el mismo con el circuito de la figura 5.10.

Dado que nosotros, en nuestra asignatura, no estudiamos el comportamiento en
frecuencia de los dispositivos ni delos circuitos, consideraremos que en el cuadripolo no existen elementos reactivos, por lo que los parámetros h son números reales. La impedancia de entrada será, por tanto, una resistencia. La admitancia de salida será una conductancia y las corrientes y tensiones en el circuito serán funciones del tiempo, pero no dependerán de la frecuencia.

4.1.1- Modelo híbrido de un transistor.

Sipartimos de la suposición las variaciones de la señal en torno al punto de
polarización son pequeñas, podremos suponer que los parámetros del transistor van a ser constantes. Si consideramos un transistor en la configuración emisor común, las tensiones y corrientes del mismo estarán relacionadas con ecuaciones de la forma:
[pic]correspondiente a las curvas características de entrada[pic]correspondiente a las curvas características de salida

Si hacemos un desarrollo en serie de Taylor en el entorno del punto Q (VCE, IC) y despreciamos los términos de orden superior del desarrollo, obtenemos:

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En las expresiones (5.2) y (5.3) los valores ∆vBE, ∆vCE, ∆iB y ∆iC representan los valores incrementales, o de alterna de las correspondientes tensiones o corrientes, es decir:[pic]
Por otra parte, las derivadas parciales son números reales y definen los
parámetros h en este caso en emisor común:
[pic]
[pic]

Es decir, vemos como en el transistor, en el entorno del punto Q de
funcionamiento se cumplen las ecuaciones (5.6), por lo que podremos modelizar su comportamiento con un circuito como el de la figura 5.11.

Por tanto, en la resolución de circuitosamplificadores con transistores, obtendremos el circuito equivalente de AC como se ha visto en el apartado de la
introducción, sustituiremos el transistor por su modelo en parámetros híbridos y resolveremos el circuito resultante.

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Podríamos hacer un razonamiento análogo para las configuraciones base y colector común, obteniendo las expresiones y circuitos que se representan en la figura...