AMPLIFICADORES CON TRANSISTOR TRANSISTORES ES BIPOLARES DE JUNTURA 1.1 AMPLIFICADORES
El 23 de diciembre de 1947 la industria electrónica fue testigo del desarrollo de una tecnología completamente nueva, donde Walter H. Brattain y John Bardeen demostraron el efecto amplificador del primer transistor en los laboratorios de la Bell Telephone. El transistor es un dispositivo semiconductor de 3 capas compuesto ya sea de dos capas de material tipo n y una de tipo p, o 2 capas de material tipo p y un tipo n, denominándose transistor npn o pnp.
Símbolo:
Fig. 1.1 a) Símbolo de TBJ npn. b) Símbolo de TBJ pnp .
Para que el transistor esté apto para amplificar debe cumplir las siguientes condiciones:
Juntura BE en polarización directa. Juntura CB en polarización indirecta.
Existen 3 tipos de configuración para que el TBJ sea un amplificador: -
Configuración en emisor común Configuración en base común Configuración en colector común
A continuación continuación se hará una descripción descripción de cada una de las configuraciones configuraciones mencionadas. mencionadas.
1.1.1 CONFIGURACIÓN EN EMISOR COMÚN. 1.1.1.1 EMISOR COMÚN CON CAPACITOR DE EMISOR
Fig. 1.2 Configuración emisor común con capacitor en el emisor. CB, CC: Son capacitores que permiten bloquear la componente de continua de la fuente V CC hacia el generador (C B) y hacia la carga R L (C C). C E : Controla la ganancia de voltaje el cual para el análisis de AC corresponde a un cortocircuito y para el análisis de DC un circuito abierto.
1.1.1.2 ANÁLISIS EMPLEANDO PARÁMETROS T PARA EC. El circuito equivalente empleando parámetros [T] del TBJ en la configuración E.C es la presentada en la siguiente figura:
Fig. 1.3 Representación del circuito emisor común utilizando parámetros T. ______________________________________ ____________________________________ _____________________________
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Donde: = Voltaje térmico y es igual a
K: Constante de Boltzman q: carga del electrón y es igual 1.6 *10
- –9
Reemplazando los valores en la expresión arriba mencionada se tiene:
Resistencia dinámica de la Decenas de (despreciable) Si se considera que:
=
Fig 1.4 Circuito emisor común en parámetros T reducidos A continuación se detallan las fórmulas correspondientes a esta configuración
Ganancia de corriente, se define como la relación entre la corriente de salida y la corriente de entrada, para la configuración en emisor común se observa que al corriente de salida es y la corriente de entrada es :
Ganancia de voltaje, se define como la relación entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada y se lo representa por
Impedancia de salida; Zo: ______________________________________ ____________________________________ _____________________________
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Como Como se observa, cuando existe el capacitor de emisor, la ganancia de voltaje depende inversamente de r e y a su vez este depende de la temperatura. Para procurar que se independice de la temperatura se divide a en al siguiente figura:
en dos partes como se observa
Fig. 1.6 Resistencia de Emisor dividida por un capacitor.
Para DC: Para AC:
Para el cálculo del :
4) Para calcular el valor de la fuente de polarización Vcc:
Para diseño se toma un 10% y 20% del valor calculado ______________________________________ ____________________________________ _____________________________
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EJERCICIO 1 1) Diseñar un amplificador en E.C. que permita amplificar 10 veces la señal de entrada Vin=0.5senwt [V] Si la carga es de 1kΩ, para el efecto se dispone de un TBJ npn de silicio con βmin = 50, βtípico = 80 y βmáx = 100. La frecuencia mínima de trabajo es 1 KHz y la máxima de 20
Tercer Método: (Maximización de R B): Este método consiste en dar el mismo valor a las resistencias de base R B1 y R B2, con lo cual se logra que el valor de R BB sea lo más grande posible lo cual influye a su vez en incrementar el valor de Z in A partir del desarrollo anterior se encontró que:
