Transistor en emisor común
Electrónica Aplicada I Grupo N°1
OBJETIVO
Analizar los parámetros principales de un transistor bipolar en configuración emisor común para su desempeño como amplificador de señales.
INTRODUCCIÓN
Se configuró un transistor bipolar BC548B en emisor común para su posterior análisis de Ganancia de Corriente (Ai), Ganancia de Tensión(Av), Impedancia de Entrada (Zi) e Impedancia de Salida (Zo), en donde se observó que la polarización aplicada no permitía una Máxima Excursión Simétrica de la señal, por lo que se tuvo que rediseñar la polarización modificando los valores iniciales de R1 y R2 para así obtenerla.
DESARROLLO
1- DISEÑO
Diagrama Circuital
VCC 15V
R2
RC
BC548B
R1
RE
Datos
VCC 15[v ]
401
I CQ 5[mA] VCEQ 6[v ] RL 1[ k]
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Criterio de diseño:
Teniendo en cuenta que la caída de tensión en el emisor debe ser mucho más pequeña que Vcc.
VCC 10 V E I EQ * R E VE Igualando I EQ * R E RE VCC 10
.
VCC 10 * I EQ
Además, como I CQ * I EQ ; siendo 1
ICQ I EQ
Por lo tanto, se tiene:
RE
Vcc 10 * I CQ
Ahora reemplazando los valores:
RE
15 10 * 5 *10 3
RE 300
Valor utilizado de Re = 330 Ω. Porque era el valor normalizado más próximo en el momento del armado del circuito.
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Cálculo de Rc:
Para su cálculo seanaliza la malla de salida:
VCC 15V RC
BC548B
RE
Por ley de Kirchoff de tensión se plantea la ecuación de la malla de salida, obteniéndose:
Vcc I CQ * RC VCEQ I EQ * RE 0 Como I CQ I EQ , Reemplazando y trabajando algebraicamente,
se tiene:
Vcc I CQ * RC VCEQ I CQ * RE 0 Vcc VCEQ I CQ * RC I CQ * RE Vcc VCEQ I CQ RC RE Vcc VCEQ I CQ RC RC RC RE RE
Vcc VCEQ I CQ
15 6 300 5 *10 3 RC 1500
Valor utilizado de Rc = 1500 Ω. Porque era el valor normalizado más próximo en el momento del armado del circuito.
Cálculo de R1 y R2
Para su cálculo aplicamos el Teorema de Thevenin en la malla de entrada:
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RB R2 VCC R1VBB RE BC548B
Aplicando nuevamente ley de Kirchoff de tensión en el circuito equivalente, obtenemos:
VBB I BQ * RB VBEQ I EQ * RE 0
Ahora considerando que:
I BQ
I CQ
;
I EQ I CQ
reemplazando:
VBB
I CQ
* RB VBEQ I CQ * RE 0 . Ahora trabajando algebraicamente, obtenemos:
I CQ
VBB VBEQ R RE B
Ecuación “A”Si queremos que la polarización no dependa del beta hacemos que RE
RB
, tal como
RE
10 * RB
; en donde: RB
* RE
10
401 * 300 RB 12030 10
Conociendo el valor de RB y considerando nuevamente la Ecuación “A”, obtenemos la expresión de
VBB y también su valor:
R 12030 VBB I CQ * RE B VBEQ 5 *10 3 * 300 0,7 401 VBB 2,35v
Una vez obtenido el valor de VBB procedemos a calcular los valores de R1 y R2 de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
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R1
RB V 1 BB V CC
R2
12030 2.35 1 15 R1 14.265[] R1
Valor utilizado de R1 =15.000 Ω
12030 R2 2.35 15 R2 76.787[]
Valor utilizado de R2 =76.200 Ω
RB VBB V CC
SIMULACION Polarización con valores teóricos
VCC 15V
+ A
4.91
IC
76.787Ω R2 IB
+
1500Ω RC
15.14u
A
+
BC548B
-
6.14
V
VCE
+ -
+
2.16
V
VB R1 14264Ω
300Ω RE
-
1.48
V
VE
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