transistores monoetapas

II - Amplificadores Monoetapa de Bajo Nivel

CAPITULO II - Amplificadores Monoetapa de Bajo Nivel
II.1. - MODELO EQUIVALENTE DE PEQUEÑA SEÑAL PARA EL TRANSISTOR BIPOLAR:
II.1.1. - Introducción:
En el Capítulo precedente se han tratado especialmente los conceptos de polarización y estabilización en
términos generales y particularmente para el transistor bipolar. El desarrollo de algunos dedichos temas requirió
introducir a la señal a amplificar, hablar de la excursión y asignarle un tamaño lo suficientemente grande como para
permitir su visualización acorde con nuestra capacidad visual. Así fue que por ejemplo, en los cálculos numéricos
realizados pudo constatarse que la amplitud de las componentes dinámicas tomaron el mismo orden de magnitud de
las componentes estáticas o depolarización.
Como ya hemos adelantado, esta forma operativa en la práctica tiene lugar en las etapas amplificadoras de
potencia y en algunas excitadoras de las anteriores, pudiéndoselas clasificar como etapas de gran señal. Pero en la
electrónica analógica la mayoría de los transductores que recogen información y la transforman en una magnitud
eléctrica, se comportan con muy bajo rendimientopor lo que la amplitud de dicha señal eléctrica resulta
notoriamente insuficiente como para excitar a dichas etapas de gran señal.
Se requiere entonces la utilización de otras etapas amplificadoras, a colocar entre el transductor y las de
gran señal, en las cuales, comparativamente, las componentes dinámicas resultan marcadamente inferiores respecto a
la capacidad potencial de excursión de lasmismas por lo que se las suele llamar etapas amplificadoras de bajo nivel
o de pequeña señal que son las que comenzaremos a estudiar en este Capítulo.
Tal como se justificara en el Apartado I.8. del Capítulo precedente la característica de transferencia de este
tipo de etapas puede considerarse lineal, el parámetro distorsión pierde relevancia y las potencias en juego son muy
reducidas, por loque el tipo de estudios a realizar sobre ellas deja de ser gráfico o semigráfico aplicándose en
cambio la teoría de los cuadripolos lineales.
En tal sentido, a continuación se considerará al transistor perfectamente polarizado y operando en bajo
nivel, dentro de un pequeño sector en la zona activa o lineal de sus características. Así el transistor bipolar se podrá
considerar como uncuadripolo, con su par de terminales de entrada y su correspondiente par de salida en las
configuraciones E.C., B.C. ó C.C. según corresponda, expresando su comportamiento mediante las ecuaciones que
relacionan a las corrientes y tensiones en los terminales de entrada y salida.
II.1.2. - Modelo Incremental del Transistor Bipolar:
En esta parte del estudio se trata de explicar el comportamiento dinámicodel transistor bipolar mediante la
investigación del mismo desde sus pares de terminales aplicando toda la teoría de los cuadripolos lineales.
A partir del análisis físico del transistor, para el mismo puede realizarse un modelo circuital válido para
componentes dinámicas de amplitud reducida que se reconoce como modelo incremental para la configuración
emisor común, tal como se representa enla figura II.1.
En dicho circuito r’b es la parte ohmica de la resistencia de entrada o del diodo base-emisor, también
llamada resistencia de extensión de la región de base. Puede variar entre alguna decena de Ohm hasta unos 100 o
200 Ohm.
rbe por su parte es la resistencia de la juntura base-emisor, similar a las resistencia de unión o de juntura de
un diodo, ya definida con anterioridad. Elterminal b’ corresponde a un punto interno del transistor en donde se
puede considerar activa a la región de la base. De acuerdo con la expresión (I.4.) y considerando la relación
IC
= hFE . IB se obtiene:
VT
VT
rbe = ------- = -------- . hFE
ICQ
IB

(II.1.)

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ro es la resistencia de salida del transistor de la cual también ya nos...