analisis en pequeña señal del BJT

pequeña
señal con bjt

resumen y guías de ejercicios

Análisis en pequeña señal del BJT
Resumen
Pequeña señal
Para que un BJT pueda amplificar señales alternas,
debe polarizarse en zona activa directa, mediante la
aplicación de las tensiones continuas correspondientes.
Las señales producen variaciones en el entorno del punto
de reposo, llamado punto Q. Si la señal aplicada espequeña respecto de los valores de la polarización, el
apartamiento del punto Q también es pequeño. Se
considera que el BJT trabaja con pequeña señal cuando
la máxima excursión de la señal ∆IC=iC(pp) es de un orden
de magnitud menor que el valor del punto de reposo
ICQ ≥ 10ic ( pp )
IC

Para obtener el circuito equivalente (de pequeña
señal para zona activa directa en frecuencias medias, o depolarización) se debe proceder de la siguiente forma:
pasivar las fuentes que no se consideran (de
corriente continua si se analiza señal, o las de
alterna si se analiza polarización)
considerar a los capacitores como reactancias
límites (como un cortocircuito para señal o un
circuito abierto para polarización respectivamente)
reemplazar el BJT por su modelo con componentes
lineales(modelo T para pequeña señal en zona
activa directa o modelo simplificado para
polarización, por ejemplo)

Pasivación de fuentes
Pasivar las fuentes significa anular su efecto. Por
eso, pasivar una fuente de tensión implica cortocircuitarla,
es decir, darle un valor de tensión de 0V entre sus
terminales. Por el contrario, pasivar una fuente de
corriente equivale a abrir la rama en la que seencuentra,
es decir, darle un valor de 0A circulando por ella.

Reactancias de acoplo y desacoplo
∆IC

(IBQ ; ICQ)

IB

∆IB

Comparación entre la magnitud de la máxima excursión ante
una señal de excitación y el punto de operación en reposo

Circuitos equivalentes
El principio de superposición usado en teoría de
circuitos permite analizar por separado el comportamiento
circuitalante las diferentes excitaciones y luego
superponer los resultados. Así puede considerarse por un
lado la polarización y por otro el efecto de aplicar señal.

En general, un circuito compuesto por un BJT y
resistores constituye una etapa de un circuito más grande.
Una etapa cualquiera presenta una resistencia de entrada
Rent, ya que al conectarse a la salida de otra etapa previa,
hacecircular una corriente determinada ante cada valor de
tensión determinado como si se hubiera conectado un
resistor. De igual modo, puede considerarse la resistencia
de salida Rsal ante la entrada de la etapa siguiente. Para
una etapa determinada, la resistencia de salida de la etapa
previa se caracteriza como una resistencia Rg de la fuente
de señal y la resistencia de entrada de la etapasiguiente,
como una resistencia de carga RL.
Si existen varias etapas en cascada, deben
vincularse entre sí de forma tal que la conexión no
modifique el punto de polarización de cada una. La única
vinculación debe ser la que conecta la salida de una con la
entrada de la siguiente, que deben acoplarse mediante un
capacitor en serie.

Etapa previa

Etapa actual

Etapa
siguiente

Resistenciasde entrada, salida, del generador y de carga, y
capacitores de entrada y salida en una etapa

Un capacitor presenta una reactancia capacitiva
inversamente proporcional a la frecuencia de la señal.
Cuando la frecuencia tiende a cero, la reactancia
capacitiva tiende a infinito, y cuando la frecuencia tiende a
infinito ocurre lo contrario.

XC =

lim XC = ∞
1
f → 0
⇒
2π fC
 flimXC = 0
 →∞

Por este motivo, para impedir que se afecte la
polarización entre etapas, las capacidades de
acoplamiento entre ellas se eligen de modo tal que
constituyan un cortocircuito para las corrientes con
frecuencias dentro del rango de interés, es decir, las
señales alternas, y un circuito abierto para las corrientes
de frecuencia cero, es decir, de polarización.
Usualmente, para...