El Transistor como Amplificador
DISPOSITIVOS ELECTRONICOS Laboratorio N° 6 “EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR”
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El Transistor como Amplificador
“El Transistor como Amplificador” O!"ti#os -
Calcular y medir los voltajes de operación de cd ue se encuentran en un circuito amplificador de emisor com!n t"pico# $ostrar como funciona un amplificador de emisor com!n t"pico y medir su %anancia de voltaje con y sin car%a# &eterminar el corrimiento de fase entre las se'ales de entrada y salida de un amplificador de emisor com!n t"pico#
Introd$cci%n Una polarización correcta permite el funcionamiento de este componente. No es lo mismo polarizar un transistor NPN que PNP
Generalmente podemos decir que la unión base - emisor se polariza directamente y la unión base - colector inversamente ZONAS DE TRABAJO COR!.- No circula intensidad por la "ase# por lo que# la intensidad de Colector y !misor tambi$n es nula. %a tensión entre Colector y !misor es la de la bater&a. !l transistor# entre Colector y !misor se comporta como un interruptor abierto.
IB = IC = IE = 0
VCE = Vbat
'(UR(C)ON.- Cuando por la "ase circula una intensidad# se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. !n este caso el transistor entre Colector y !misor se comporta como un interruptor cerrado. *e esta forma# se puede decir que la tensión de la bater&a se encuentra en la car+a conectada en el Colector.
)b
)c
, cc )c / Rc
(C)(.- (ct0a como amplificador . Puede de1ar pasar m2s o menos corriente. Cuando traba1a en la zona de corte y la de saturación se dice que traba1a en conmutacin. !n definitiva# como si fuera un interruptor. %a !anancia d" corri"nt" es un par2metro tambi$n importante para los transistores ya que relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de base. 2
El Transistor como Amplificador %os fabricantes suelen especificarlo en sus 3o1as de caracter&sticas# tambi$n aparece con la denominación 3 4!. 'e e/presa de la si+uiente manera5
# = IC $ IB Circuito d" Emi%or Com&n - !l !misor es com0n tanto a la se6al de entrada como a la de salida en un circuito de !misor Com0n. - (l circuito de !misor Com0n# tambi$n se le conoce como circuito de emisor a tierra. - !l amplificador de emisor com0n puede alcanzar +anancias de volta1e y corriente medianas y altas. - !ste circuito es el que se usa en forma m2s e/tensa y siempre muestra una inversión de fase de 789: entre la se6al de entrada y la de salida
Pr"paraci%n (ara el desarrollo de este laboratorio el alumno debe consultar previamente el te)to base de clase as" como a biblio%raf"a del curso#
E&$ipos ' Mat"rial"s *+ ,sciloscopio *+ -enerador de funciones *+ $ultimetro &i%ital *+ .uente doble &C *+ (rotoboard *+ (elacables *+ /esistencia de +0* 1Ω *2 /esistencia de +* 1Ω
*+ /esistencia de + 1Ω *+ /esistencia de 345 Ω4 7# *+ (otenciómetros +* 1Ω *2 Condensadores de +* u. *+ /esistencia de 68* Ω4 7# *+ Transistor 2N29*34 2N2222A4 AC+*5 *+ Tarjeta Electrónica
Proc"dimi"nto( Polari)aci%n Emisor Com*n O!"ti#o A( Calc$lar ' m"dir los #olta!"s d" op"raci%n d" cd &$" s" "nc$"ntran "n $n circ$ito d" "misor com*n t+pico
+# :mplemente el circuito de la fi%ura N° +
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El Transistor como Amplificador
2# $ida la tensión en ;b <; /3= 4 ;be y ;e y complete la tabla> V 5#*0;
V" 0#0;
V" 2#*5 ;
&etermine el valor de ;b en forma teórica usando la e)presión ;b ? ;cc ) /3 @ /2/3 ? +#8v< cBlculo en continua= # $ida la corriente en el emisor a travDs de / y compare con el valor teórico I" ,t"a%rico0#9mA
I" , pr.ctico0#+ mA
/ "rror +
3# Ajuste el %enerador de funciones para una onda senoidal de 2** m;pp a una frecuencia de + FGH# I conecte los canales del osciloscopio tal como se muestra en el circuito de la fi%ura + 0# ,bserve y %rafiue la forma de onda de entrada y salida ue muestra el osciloscopio
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El Transistor como Amplificador
.i%# + Entrada de la onda
.i%#2 Jalida de la onda
6# &etermine la %anancia del amplificador y compare con el valor teórico4 comente los resultados Av? ;o @ ;i A# ,t"%rico3#0
A# , pr.ctico2#
/ "rror 38
La diferencia entre Av
Polari)aci%n Col"ctor Com*n O!"ti#o A( Calc$lar ' m"dir los #olta!"s d" op"raci%n d" cd &$" s" "nc$"ntran "n $n circ$ito d" col"ctor com*n t+pico Mostrar como f$nciona $n amplificador d" col"ctor com*n t+pico ' m"dir s$ 0anancia d" #olta!" con ' sin car0a1
5# :mplemente el circuito de la fi%ura N° 2 5
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8# $ida la tensión en ;b <; /3= 4 ;be y ;e y complete la tabla> V *#5v
V" *#52v
V" 33m;
&etermine el valor de ;b en forma teórica usando la e)presión ;b ? ;cc ) /3 @ /2/3 9# $ida la corriente en el emisor4 colector y la corriente de base y determine la %anancia de corriente# I
Ic
I"
28uA
0+*uA
+82uA
2anancia *#8
+*# Ajuste el %enerador de funciones para una onda senoidal de 2** m;pp a una frecuencia de + FGH# I conecte los canales del osciloscopio tal como se muestra en el circuito de la fi%ura + ++# ,bserve y %rafiue la forma de onda de entrada y salida ue muestra el osciloscopio
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+2# &etermine la %anancia del amplificador y compare con el valor teórico4 comente los resultados Av? ;o @ ;i A# A# / "rror ,t"%rico, pr.cticoNo Gay No Gay %anancia %anancia
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El Transistor como Amplificador
En la %rafica vemos ue e)iste recorte4 esto ocurre cuando el punto instantBneo de funcionamiento entra en corte o saturación4 en este caso4 corte# TambiDn4 va a si%nificar ue no va e)istir %anancia entre el volate inicial y el final4 por lo ya mencionado#
Aplicaci%n d" lo apr"ndido +# para el circuito mostrado en la fi%ura y con los datos mostrados4 determine# :eM :cM ;ceM ;/+4 β V1 15V +V
R1 675
R3 18k
Ib=40uA B=140
R4 R2
3.3k
Ve=1.556v
200
2# # 3# 0# 6# 5# 8#
TraHar la recta de car%a del transistor para el problema + Comente en ue Hona de trabajo se encuentra el transistor < corte4 saturación o activa= &i%a ue ventaja proporciona la polariHación del emisor# E)pliue las ventajas de la polariHación mediante divisor de voltaje OuD entiende por el punto O de trabajo de un transistorP &efina el concepto de realimentación# Ji en un transistor (N( polariHado mediante divisor de voltaje no Gay corriente en la base4 aunue el voltaje de la base es apro)imadamente correcto CuBl puede ser el problemaP
Ap3ndic"s www.physics.wisc.edu/graduates/ courses/623-f03/ds/2N3904-npnrns.pdf www.se!iconductors.phi"ips.co!/pip/2N3904.ht!" www.sta!p#ui"der.co!/cata"og/ transistor-$ 2n3904 $2106%66.ht! www.unicro!.co!/ut$ transistor $#ipo"ar.asp
:nforme $odelo de :nforme Car.t$la &eberB contener lo si%uiente> +# Lo%o de la institución# 2# Nombre del curso# # Nombre del laboratorio 3# Nombres de los inte%rantes %
El Transistor como Amplificador
0# 6# 5# 8#
Jección a la ue pertenecen .ecGa de realiHación .ecGa de presentación# Nombre del (rofesor
F$ndam"nto T"%rico &eberB ser conciso y redactado con len%uaje propio# EstarB basado en las lecturas recomendadas o cualuier otra información relacionada con el tema# No debe e)ceder de una pB%ina R"s$ltados d"l Laoratorio PRIMERA PARTE( Caract"r+sticas d" los Transistor"s
• • • • • •
&etalle las principales caracter"sticas de un amplificador en Emisor Com!n1 Qa%a un cuadro comparativo del comportamiento de Amplificador en Emisor Com!n y el Amplificador en Colector com!n# $uestre y e)pliue dos aplicaciones ue podr"a darle a los Amplificadores en Emisor y Colector Com!n# $uestre una aplicación ue puede dar a un amplificador de potencia bBsico# Anote sus observaciones y conclusiones comparBndolas con los datos teóricos /esuelva las pre%untas propuestas en aplicación de lo aprendido#
SE24NDA PARTE( Os"r#acion"s ' concl$sion"s
Os"r#acion"s( se deben resaltar los lo%ros alcanHados y tambiDn las dificultades o errores de carBcter tDcnico ue pudieran Gaber encontrado en el desarrollo de las tareas4 respaldados por los cBlculos o %rBficos pertinentes si fuese el caso# Concl$sion"s( esta parte contiene la s"ntesis de los resultados alcanHados a la finaliHación del e)perimento#
Nota( 4tilic" los soft5ar" &$" r"&$i"r" s$ inform" Aplicaci%n d" lo apr"ndido Os"r#acion"s 2"n"ral"s +# La presentación del informe se realiHa al in%resar al Laboratorio# En la clase si%uiente a su realiHación# 2# Je tomarB en cuenta las re%las de orto%raf"a en la redacción del informe# # La evaluación se realiHarB del si%uiente modo R"ali)aci%n
P$ntos
(untualidad
+
,rden y limpieHa en el laboratorio
+
Qabilidad para conducir pruebas a dispositivos y sistemas de control y analiHar e interpretar los resultados para su aplicación# Capacidad para trabajar eficaHmente en euipo
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Culminación de la e)periencia
+
Pr"s"ntaci%n CarBtula
+ 9
El Transistor como Amplificador
,rto%raf"a y redacción
+
.undamento teórico
2
/esultados del laboratorio
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Aplicación de lo aprendido
0 2*
Total C$rso( La1 No( T"ma(
Dispositi#os ' Circ$itos El"ctr%nicos I El"ctr%nicos 67
M"sa No(
Polari)aci%n d"l Transistor
Notas(
Participant"s( 9 : ;
10
F"c8a(
S"cci%n
