Transistor como Amplificador BJT
Electrónica y laboratorio de electrónica
Edgar Mosquera
Universidad de Antioquia
Facultad de ingeniería
Departamento de ingeniería eléctrica
2012
Objetivos:
Consolidar los conocimientos teóricos a través de la simulación y la implementación física de circuitos.
Diseñar circuitosamplificadores utilizando transistores BJT.
Analizar el punto de polarización y la respuesta a pequeña señal de transistores BJT.
INTRODUCCIÓN
Se analizara el funcionamiento de las diferentes configuraciones para los transistores BJT; su comportamiento tanto en AC como en DC, de tal forma se verificara su correcto diseño y utilidad operando en la región central, región activa; la ganancia devoltaje y la resistencia de entrada y de salida; la variación del punto Q en función de la ganancia, la ganancia en función de la frecuencia y en general el voltaje de salida en función de varios parámetro ya mencionados.
Se podrá comprobar y analizar el funcionamiento de las configuraciones a través de la utilización de las simulaciones y de acuerdo a las diferencias obtenidas, se proporcionanconclusiones y análisis comparativos de lo práctico y lo teórico.
MARCO TEÓRICO:
-circuito de polarización:
Configuración de un circuito con transistor que funciona como amplificador, esto se obtiene polarizándolo y dejando en la región de activa que gráficamente se encuentra ubicada en el punto medio entre la corriente de colector y el voltaje entre colector y emisor, esto idealmente, porque severá como varia Q punto de polarización a los pequeños cambios, tiene una sensibilidad muy alta que de no controlarse podría enviarse a una de las demás regiones, corte o saturación, cosa que dañaría totalmente el circuito dado que este no volverá a la región de activa una vez suceda esto.
Ib=(Vcc-0.7)/Rb
Ic=beta(Ib)
Ic=(Vcc-Vce)/Rc
Ie=Ic+Ib
En donde la I de saturación será la corriente en elcolector.
Circuito amplificador:
Para este circuito se emplea una configuración en polarización para el transistor, esto para aprovecharlo utilizando el análisis en pequeña señal, la cual permite amplificar las señales de salida valiéndose de la ganancia que se obtenga del circuito en polarización.
Este cuenta con configuraciones de emisor común, colector común y base común, de las cualessolo se emplearan las dos primeras.
Circuito de amplificación con emisor común.
El cual funciona como un perfecto amplificador dado que tiene ganancias muy altas en tensión.
En donde se cumplen todas las ecuaciones enunciadas para un circuito de polarización en el análisis DC.
Para el análisis en CA de pequeña señal se utilizan dos modelos que son el modelo (pi) y el modelo (T), con cualquierade ellos se puede modelar un circuito de amplificación, la cual también sirve para las demás configuraciones.
Circuito emisor común.
El amplificador con transistor bipolar en emisor común (en adelante EC) es uno de los más utilizados, debido a sus elevadas ganancias tanto de tensión como de corriente, como al hecho de tener unas impedancias de entrada y salida con valores intermedios, lo quele hace ideal para etapas intermedias. El punto de partida del amplificador en EC es el conocido circuito autopolarizado en emisor común con resistencia de emisor que se puede apreciar en la figura siguiente, al que se añaden tres condensadores adicionales.
I. Diseñar los circuitos asignados de polarización de transistores de modo que el punto de polarización seencuentre cerca de la región activa calcule los valores de voltaje y corriente en todos los nodos.
DIVISOR DE TENSION “NO RIGIDO” β*RE10*R2
β
(mA)
5.8896
4.5
0.1152
0.032
4.098
4.11
5.5658
4.8686
0.061
0.0172
4.426
4.437
5.4451
5.0039
0.0426
0.01184
4.549
4.55
5.382
5.0732
0.000324
0.0009007
4.612
4.613
T Datos de montaje laboratorio...
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