Tige

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Simulación de amplificadores basados en el
transistor bipolar. Efecto de la realimentación
El objetivo principal de esta práctica es la familiarización con el uso de amplificadores basados en
transistores bipolares. Para cumplir este objetivo, se medirá de forma experimental la respuesta
en frecuencia de un amplificador de audio de dos etapas, así como la influencia de la
realimentación(negativa) en el comportamiento del circuito. En un último apartado se analizará el
efecto de la distorsión en la salida del amplificador; en concreto, su dependencia con la amplitud
de la señal de entrada.

1. Introducción teórica
Como ya se estudió en la
práctica anterior, el transistor
bipolar puede usarse para construir circuitos amplificadores.
Como recuerdo, el símbolo de untransistor npn se muestra en la
Fig. 1.

IC

C
+

IB
B +

VCE

VBE
_ _
El objetivo de un amplificador de tensiones es amplificar,
E
de igual forma, las tensiones de
Fig. 1 Símbolo de un transistor npn
las señales que estén comprendidas dentro del intervalo de frecuencias para el que el circuito ha sido diseñado. Dicho intervalo de frecuencias
no puede ser infinito dado que vienelimitado por los efectos capacitivos de condensadores del circuito y parásitos. En general, los condensadores externos al
transistor (cuando los hay) fijan la frecuencia de corte inferior del amplificador
(es decir, la frecuencia por debajo de la cual la amplificación es inferior a la
deseada) mientras que los condensadores parásitos e internos a los transistores
fijan la frecuencia de cortesuperior. Si bien una visualización gráfica de estos
valores se puede hacer, mediante simulación, haciendo uso del Diagrama de
Bode, en la práctica se propone una alternativa que permitiría hacer las medidas
en el laboratorio.
Con el objeto de mejorar las características del amplificador, en concreto,
para estabilizar su comportamiento y conseguir anchos de banda (rangos de fre-

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Caracterización de un amplificador BJT en configuración de emisor común 2

cuencia en los que el comportamiento del amplificador es el deseado) aceptables, se emplea la realimentación negativa. El efecto que ésta tiene sobre la
relación entrada/salida de un amplificador será también objeto de estudio en
esta práctica.
Por último, otroaspecto importante en el estudio de los amplificadores es el
análisis de distorsión. Un tercer apartado de esta práctica se dedicará a este
tema.

2. Análisis de la respuesta en frecuencia de un amplificador bipolar
Mientras que en el laboratorio, la medida de la respuesta frecuencial de un
circuito requiere el uso de entradas sinusoidales con frecuencias que van cambiando dentro del rango deseadopara medir la ganancia a cada frecuencia e
interpolar los datos obtenidos; el uso de simuladores numéricos como Pspice,
permite generar de forma rápida la información deseada en forma de Diagramas
de Bode.
Un diagrama de Bode es la representación, en el dominio de la frecuencia, de
la función de transferencia de un sistema, que comprende una gráfica donde se
representa la magnitud (endecibelios) y otra para la fase.
Para demostrar la utilidad de este tipo de diagramas a la hora de verificar la
respuesta en frecuencia de los amplificadores, construya el circuito que se
muestra en la
RC

RB1

v cc
C1

+

Q

CC

R1
vs

v out
RB2

CE
RE
_

Fig. 2 Amplificador de una etapa

Los valores de los dispositivos necesarios para construir el circuito mostrado
son lossiguientes:
R s = 600Ω , R B1 = 1MΩ , R B2 = 330kΩ , R E = 100Ω , R C = 2.2kΩ ,
C B = 47nF , C E = 4.7µF , C C = 1nF , v cc = – 12V .
Siendo el transistor bipolar:
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2. Análisis de la respuesta en frecuencia de un amplificador bipolar 3

Q ⇒ 2N 3906
Para el montaje anterior, determine de forma teórica la frecuencia de...