Chucho

Circuitos amplificadores:



Amplificador a transistores, emisor común
Introducción:
El propósito de un amplificador es el de aumentar la amplitud de una señal de corriente alterna. Esta señal puede provenir de un instrumento musical, un micrófono, un generador de señales; también es posible amplificar señalescomplejas 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:
En un amplificador de transistores están involucradas los dos tipos de corrientes (alterna y continua).
La señal alterna es laseñal 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 el punto medio de la recta de carga. De esta forma nos aseguramos que al ingresar una señal en la base del transistor, seamplifiquen 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 de voltaje que permite tener en la base del transistor un voltaje necesario para establecer la corriente de polarización dela 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 que Vce es prácticamente 0 voltios y....

- Cuando el transistor está en corte (Ic = 0), que significa queVce 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) es muy 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 comportan tan perfectamente en la realidad, pero se acercan bastante, pudiendo suponerse comoideales. 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 causará una disminución en la ganancia decorriente 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.

Distorsión en amplificadores de transistores (BJT)

Distorsión por amplitud
La señal de salida de un amplificador es directamente proporcional a la señal de entrada. Si laentrada crece la salida crece, si la entrada disminuye, la salida también.
Cuando la señal de entrada es suficientemente grande, hace que el transistor opere en la región de corte y la región de saturación o en ambas, dependiendo de donde esté ubicado el punto de operación (Q). Ver el gráfico.
- Si el punto de operación (Q) del amplificador se estableció en la parte central de la recta de carga...