LABORATORIO 1 ELECTRONICA

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Resumen: El diseño de un amplificador de tensión es una tarea que involucra el cálculo de diversos parámetros de operación tanto AC como DC. El circuito de polarización es de vital importancia para mantener al transistor en la región activa. Además es la base para el cálculo de los parámetros que nos permitirán obtener un sistema con las características del problema dado. En el presente seresumen los pasos para el diseño de un amplificador con determinados requerimientos tanto de resistencias de entrada como de salida. Y que además debe responder a una ganancia de tensión. Se propone un circuito de tres etapas con transistores BJT y se anexan los datos obtenidos tanto de la simulación como del prototipo real.

Palabras claves: Punto Q, Ganancia de un transistor, Amplificador deTensión, Impedancia de entrada, Impedancia de salida.

I. INTRODUCCIÓN

Una de las principales tareas del ingeniero electrónico es adaptar señales de pequeña amplitud a rangos en los cuales sea posible realizar determinado tratamiento de dicha señal, los amplificadores son los circuitos encargados de realizar dicha tarea y de un buen diseño de este depende el éxito en la aplicación. Como procesodebe responder a ciertas exigencias dadas como la ganancia a obtener, y las impedancias de entrada y de salida. Existen múltiples parámetros a determinar para un amplificador de tensión, la mayoría de los cálculos son tendientes a determinar las resistencias necesarias para un transistor seleccionado. Estos parámetros se determinaran tanto en DC como en AC, para lo cual primero estimaremos el puntoQ de cada transistor, luego, estableceremos un modelo AC





adecuado y por último calcularemos los parámetros exigidos.
Luego se presenta la simulación y el análisis de los resultados contrastado con el prototipo real.

II. MARCO TEORICO

La principal consideración teórica a tener en cuenta en la elaboración del amplificador solicitado es qué tipo de configuración básica se debe usar en cadaetapa con el fin de obtener el valor de ganancia total Gv exigido. Tres son las configuraciones básicas de los amplificadores a base de transistores bipolares (BJT): emisor común, emisor común con resistencia, base común y colector común. En la elaboración del amplificador aquí analizado se hizo uso de tres (3) transistores conectados en cascada y operando en las configuraciones emisor común,emisor común con Re y colector común.
La primera etapa, compuesta por un transistor en configuración emisor común, ofrece el grueso de la ganancia de voltaje requerida total para el circuito. Esta configuración, conocida también como amplificador de emisor a tierra, permite altas ganancias de voltaje y corriente es generalmente usada del mismo modo en que ha sido usada en el trabajo aquí presentado. Enla figura 1 puede encontrarse el arreglo clásico de emisor común, polarizado por una fuente de corriente constante. Este arreglo de polarización no fue el que usamos, sino uno de divisor de voltaje.









Figura 1: Circuito configuración emisor común.

La configuración emisor común con Re se diferencia de la configuración regular de emisor común en que hay una resistencia entre el emisor y latierra. Esta configuración es el modelo de la segunda etapa del amplificador construido y tiene como cualidad principal mejoras importantes en cuanto a la sensibilidad hacia los cambios de temperatura (independencia con respecto a β del transistor) y una ampliación de la región sin distorsión no lineal. Sin embargo, debe pagarse un precio por estas mejoras en el desempeño y tal precio consiste enuna disminución de la ganancia obtenida con respecto a la configuración básica de emisor común. La figura 2 muestra la configuración de emisor común con resistencia con arreglo de polarización de corriente constante. Otros arreglos de polarización son posibles, como el que usamos en el diseño que analizaremos a continuación, el cual es uno de divisor de tensión.

















Figura 2:...