Ingeniero En Electronica

Universidad Autónoma de Baja California
Universidad Autónoma de Baja California
Transistor BJT
En este documento se van a analizar unos circuitos formados principalmente por un transistor BJT para poder llegar a analizar todas sus componentes de salida y de entrada ya sean de a.c. o de d.c.
Transistor BJT
En este documento se van a analizar unos circuitos formados principalmente por untransistor BJT para poder llegar a analizar todas sus componentes de salida y de entrada ya sean de a.c. o de d.c.
Electronica Analogica
Electronica Analogica



Circuitos a Analizar
Caso 1



Vcc=Rb. Ib+ VBE
Vcc=RC. IC+ VCE
Caso 2

Vcc=Rb. Ib+ VBE+RE. IE
IE= Ib+ . Ic=Ib+ βIb=Ib(β+1)
Vcc=Rb. Ib+VBE+RE. Ib(β+1)

Vcc=Rb. Ib+ VBE+RE. IE
β≫ IE≈ Ic
Vcc=. IcRE+Rc+VCEVCC= IbRb+(β+1)RE+VBE
VCC= IbRb+βREVBE
Caso 3









Vth=Rth. Ib+ VBE+RE. IE
Vth≈Rth. Ib+ VBE+RE. IC
Vth≈Rth. Ib+ VBE+REβ. IB
Vth≈(Rth+βRE)Ib+ VBE
Rth=R2.R1R1+R2 Vth=R2 VccR1+R2

Vcc=RC. IC+ VCE+RE. IE
Vcc≈ICRE+Rc+VCE

Estabilidad(s)

s=∆sal∆ent mientras mas pequeño sea el valor de s mas estable es el circuito
θ=IC i=β oT→ β=f(t)
Caso 1IC=Vcc- VBERbβ ∂Ic∂β=Vcc- VBERb
Caso2
Vcc=IcβRb+REβ+VBE
IC=Vcc- VBERb β+RE ∂Ic∂β=βVcc- VBERb+βRE
Vcc- VBERb+βRE-βVcc- VBE RE (Rb+βRE)2=Vcc- VBE RE(Rb+βRE)2
Vcc- VBE RB(Rb+βRE)2=Vcc- VBE (Rb+βRE)2.1RB=Vcc- VBERB(Rb+βRE)2RB2=Vcc- VBERB . 1(1+β(RERB)2

Caso 3 siguiendo el mismo procedimiento para el 3er caso de la malla ya que tienen que estar en función de βVth=ICβ(Rth+βRE)+ VBE
IC≈Vth- VBERth- βREβ
sβ=∂Ic∂β=∂∂βVth- VBERth- βREβ=Vth- VBERth . 1(1+βRERth)2




Para calcular la ganancia de un circuito se requiere utilizar el modelo de pequeña señal de transistor
C=C1=C2=CE capacitor ideal (∞)









Si utilizamos el modelo simplificado se obtiene que hre =0 y hoe=∞ por lo tanto el circuito se expresa



Ai=iLigReq= Rg // Rth
ib=ReqReq+hie ig
ibig = 11+ hieReq

iL=RcRL+RC ig -hfe = -hfe ib1+RLRC

A1=iLig =iLib . ibig =-hfe ib1+RLRC 11+ hieReq

Para calcular la ganancia de voltaje Av del circuito simplificado de pequeña señal (Ga) observemos que:
V1=hie . ib V0=RL . iL
Av=V1V0 =RL . iLhie . ib =-hfe ib1+RLRC. RL hie


V1=hie.ib+Rehfe+1ib

Diseño de un amplificador de baja señal con excursión simétrica máxima y opera con:
ICQ=10mA
VCC=10V
hfe=100

Vcc=Ib*Rb+VBE
Vcc=IC*Rc+VCE
Rb=VCC-VbeIchfe=93KOhms
IC=1RC*VCE+VCCRC

RC=VCC2ICQ=500 Ohms (Ya que suponemos excursión simétrica máxima)

Ai=11+hieReq-hfe1+RLRC=11+25049.97-1001+1kOhm500 Ohms=-55.5
Av=-hfe1+RLRCRLhie=-133.33

M. de EntradaVCC=IB*Rb+VBE+IE*RE
VCC≈Ib*Rb+VBE+IC*RE
VCC≈IChfe*Rb+VBE+IC*RE
VCC=Rbhfe+REIC+VBE

M. Salida

VCC=IC*RC+VCE+IE*RE
VCC≈RC+REIC+VCE
IC=VCC-VCERC+RE
IC≈1RC+RE*VCE+VCCRC+RE

Si se elige arbitrariamente que la caída de tensión RE sea ≤10% de VCC es decir:

Como
2ICQ=VCCRC+RE
RC=VCC2ICQ-RE=400 Ohms
Rb=VCC-VBEIC-REhfe Rb=83K OhmsAi=11+hie+RE(1+hfe)Req-hfe1+RLRC=11+250+100(100)50-1001+1kOhm400 Ohms=-.1386
Av=-hfe1+RLRCRLhie+RE(1+hfe)=-2.78

Estabilidad

Sβ=VCC-VBERB*11+hfe*RERb2
* Caso 1
Sβ=10-.793 KOhms=100μA

* Caso 2
Sβ=10-.783 kOhms*1(1+100*10083 K)2=89.24μA
Calculo de amplificador para obtener excursión simétrica máxima, manteniendo la condición de estabilidad.

* La ganancia de voltaje del amplificador es :
Av=-hfe1+RLRCRLhie
Ai=11+hieReq-hfe1+RLRCSβ=VCC-VBERB*11+hfe*RERth2

* Sβ debe ser lo mas pequeño posible, para tal efecto se considera entonces
hfe*RERth≫1
10Rth=hfe*RE→10 Rth≥ hfe*RE
hfe*ReRth≥10

* Tomando la ecuación Ai

Ai=11+hieRY*RthRg+Rth-hfe1+RLRC
Ai=11+hieRth+hieRY-hfe1+RLRC

Para maximizar la ganancia solo podemos modificar el termino hieRth del denominador, es decir hacerlo <1

hie≪ Rth→Condicion de...