INFORME PREVIO EXPERIENCIA N° 5
AMPLIFICADOR CON TRANSISTOR BIPOLAR EN BASE COMÚN CURSO: Laboratorio de Circuitos Electrónicos I – EE441 LABORATORIO N°: 5 ALUMNO: Salvador Rosas, Bernick Lincoln CÓDIGO: 20100011I SECCIÓN: N FECHA: 24/05/2012
LIMA - PERÚ
DESARROLLO DEL INFORME PREVIO: OBJETIVOS:
Determinar las características del amplificador en base común así como su funcionamiento en el circuito desarrollado en el laboratorio y los demás circuitos similares.
Conocer las características eléctricas del transistor 2N2222 así como del transistor 2N3904, encontrando las ventajas de este último con respecto al primero dentro de un circuito amplificador.
Diferenciar el comportamiento del transistor NPN de base común con las de emisor común.
Conocer las características de la gráfica de ganancia de tensión vs la frecuencia.
Aprender a calcular la ganancia de voltaje y la ganancia de corriente.
Adquirir destreza en el uso de los manuales, data sheet y los equipos de medición.
Desarrollar los conocimientos sobre simulación en diferentes programas, así como las diferentes gráficas que se utilizan en éstos.
Adquirir rapidez en la toma de datos de un experimento.
FUNDAMENTO TEÓRICO: AMPLIFICADORES CON TRANSISTORES BJT
Se puede explicar la acción básica de amplificación del transistor sobre un nivel superficial utilizando la red de la figura 2. La polaridad de corriente directa no aparece en la figura debido a que nuestro interés se limita a la respuesta en corriente alterna. Para la configuración de base común, la resistencia de corriente alterna de entrada determinada por las características de la figura 1 es muy pequeña y casi siempre varía entre 10 y 100 . La resistencia de salida, según se determinó en las curvas, es muy alta (mientras más horizontales sean las
curvas, mayor será la resistencia) y suele variar entre 50 k y 1 M . La diferencia en cuanto a resistencia se debe a la unión con polarización directa en la entrada (base-emisor) y a la unión con polarización inversa en la salida (basecolector). Utilizando un valor común de 20
para la resistencia de entrada, se
encuentra que
Figura 1. Características del punto de entrada o manejo para un amplificador a transistor de silicio de base común. Ii = Vi / Ri = 200mV / 20 = 10 mA IL = Ii +10 mA VL = ILR = (10 mA)(5 k ) = 50 V
Figura 2. Acción básica de amplificador de voltaje de la configuración base común. AV = VL / Vi = 50 V / 200 mV = 250
Los valores típicos de la amplificación de voltaje para la configuración de base común varían entre 50 y 300. La amplificación de corriente (IC / IE) es siempre menor que 1 para la configuración de la base común. La acción básica de amplificación se produjo mediante la transferencia de una corriente i desde un circuito de aja resistencia a uno de alta. Transferencia + Resistor ==> Transitor
DATA SHEET:
Datasheet del transistor 2N2222
Datasheet de una resistencia
Datasheet de un condensador electrolítico
EQUIPOS Y MATERIALES:
01 transistor 2N2222 ó 2N3904
02 Resistores de 1K, 0.5W
01 Resistor de 5.6K, 0.5W
01 Resistor de 10K, 0.5W
01 Resistor de 91K, 0.5W
01 Resistor de 15K, 0.5W
01 protoboard
01 fuente DC
01 Osciloscopio
01 Multímetro
03 puntas de prueba
01 Generador de funciones
02 Condensadores electrolíticos de 10μF, 16V
01 Condensadores electrolíticos de 100μF, 16V
PROCEDIMIENTO:
1. Arme el amplificador en base común de la figura 1. 2. Verifique las conexiones, ajuste la fuente a 12 V DC y conéctala al circuito. 3. Con el multímetro mida la tensión DC en colector (VC), emisor (VE) y base (VB), respecto a la referencia. Desconecte la señal. 4. Usando el osciloscopio, ajuste la tensión del generador para que la señal de entrada (Vin) mida 120mVpico, con frecuencia 1KHz. 5. Mida el voltaje de señal de salida (V L). Desconecte la resistencia de carga (RL) y mida nuevamente el voltaje de señal de salida. 6. Mida la relación de fase entre V in y VL usando los dos canales del osciloscopio.
Figura 1
Forma de la onda en la salida (carga) y de entrada 7. Varíe la frecuencia del generador y llene la siguiente tabla, con V in=10mVpico f(Hz)
100
500
1K
2K
5K
10K
15K
20K
25K
30K
35K
Vin(Vpico) VL(Vpico) 8. Con las mediciones realizadas ¿Cómo determinaría la impedancia de entrada del circuito (Zi)? 9. Con las mediciones realizadas ¿Cómo determinaría la impedancia de salida del circuito (Zo)?
50K
RESPUESTAS A PREGUNTAS:
1. Del data sheet del transistor 2N2222 podemos extraer los siguientes datos: características de corte y saturación, así como del punto de operación Datasheet Transistor 2N2222
2. Del data sheet del transistor 2N3904 podemos extraer los siguientes datos: características de corte y saturación, así como del punto de operación
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SIMULACIÓN:
Primero armemos el circuito que tenemos que simular, lo realizamos en el programa de simulación Multisim:
Medimos la tensión DC de la base, del emisor y del colector:
Cuyos resultados son: VE = 948.8mV VB = 1.611V VC = 6.724V Medimos VL:
Donde obtenemos: VL = 23.842mV Que es un valor eficaz. El valor máximo de la onda sería: 23.842x(√ ) = 33.718V
Desconectando la carga tendríamos:
Donde el voltaje es 36.945mV Comparemos las fases entre Vin y VL:
Como podemos observar la diferencia entre las dos ondas existe un pequeño desfase que es aproximadamente un cuarto del periodo.
BIBLIOGRAFÍA:
http://iniciativapopular.udg.mx/muralmta/mrojas/cursos/elect/apuntesdefinitivos/UNIDAD1/1 .2.4.pdf
http://proton.ucting.udg.mx/materias/mtzsilva/practica4/index.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor#Base_com.C3.BAn
http://ocw.ehu.es/ensenanzas-tecnicas/electronica-general/teoria/tema-5-teoria
http://saesap.ingenieriausac.edu.gt/campus/courses/C3000/document/Folletos_de_Estudio_Tarjetas/MANUALES_ELE CTRONICA_1/CircuitosdeamplificadorcontransistoresE1TARJETA2.pdf?cidReq=C3000
http://html.rincondelvago.com/amplificadores-de-emisor-comun.html
file:///F:/previo5EE441/Tut_emisor_com.asp.htm
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