PRACTICA 4 CIRCUITO AMPLIFICADOR CON TRANSISTOR BIPOLAR EN EMISOR COMÚN, DISEÑANDO CON PARÁMETROS HÍBRIDOS

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1 PRACTICA 4 CIRCUITO AMPLIFICADOR CON TRANSISTOR BIPOLAR EN EMISOR COMÚN, DISEÑANDO CON PARÁMETROS HÍBRIDOS DESARROLLO Para esta práctica donde se diseño un circuito amplificador en emisor común con parámetros híbridos, el circuito es el siguiente. Y los datos que se dan para el diseño son los siguientes: Vcc=18V A=-15 RL=2K Ω Valor comercial RL= 2.2K Ω β = Los cálculos hechos para obtener la R1 y R2 son los siguientes: Para forzar a nuestro circuito que nos mantenga el alor deseado de la ganancia de tensión se usa la siguiente formula en su forma corta para obtener el alor de RE: RL»» RC A = RE Por lo tanto: RL»» RC A Y sustituyendo alores: Y para obtener una máxima excursión de salida la condición es RL=RC H2.2 KΩL H2.2 KΩL RC»» RL = = 1.1 KΩ 2.2 KΩ+2.2 KΩ 1.1 KΩ 15 = Ω Ahora calcularemos hib: Rcd = RC+ 2.2 KΩ Ω = 2.27 KΩ

2 Rca = HRC»» RLL + H2.2 KΩL H2.2 KΩL 2.2 KΩ+2.2 KΩ Ω = 1.17 KΩ Icq = Vcc Rca + Rcd = hib = 18 V 1.14 KΩ+2.27 KΩ 26 m Icq = = 5.28 ma 26 m 5.28 ma = 4.92 Ahora debemos de comprobar que la RE obtenida de la ecuación de A en su forma larga: RC»» RL A = RE + hib Y despejando de la formula anterior a RE: RC»» RL A hib Valor comercial de RE=68 Ω 1.1 KΩ = Ω Obseremos que la condición de hib<<re es correcta por lo que la forma corta es correcta y podemos continuar usando la forma corta. Podemos continuar usando la forma corta pero tengamos en cuenta que hay una gran posibilidad de que la forma corta prooque un error mayor al 10%, y eso lo podemos obserar desde la RE ya calculada que la diferencia entre estas dos es de 49% y entonces podemos tomar en cuenta que esto nos arrastrara un gran error. Por lo que continuaremos con la forma larga para la obtención de los siguientes alores. Obtenemos RB con la siguiente formula: RB =β H0.1L RE Y sustituyendo: RB = 200 H0.1L H68.41L = 1.37 KΩ Ahora obtengamos la R1 y R2 del circuito: Para ello aplicamos Theening en la base se obtiene: VBB = Icq i RB y 1.37 KΩ RE+ + VBE = 5.28 ma J68.41 Ω + N = 1.1 V k β { 200 Y sustituyendo en las formulas de R1 y R2: RB 1.37 KΩ R1 = = Valor comercial de R1=1.5K Ω 1 VBB Vcc V 18 V = 1.46 KΩ R2 = RBVcc VBB Valor comercia de R2=22K Ω H1.37 KΩL H18 VL = 1.1 V = KΩ

3 Estas son las resistencias que se ocuparan en el circuito para hacer las mediciones en el laboratorio. Ahora calculemos Ai de su forma larga: RB Ai = RB + hib + RE RC RC + RL β Ai = 1.37 KΩ KΩ Ω 2.2 KΩ 2.2 KΩ+2.2 KΩ = 8.1 Rent = RB Hhib + REL RB + hib KΩ H L 1.37 KΩ β 200 = 1.37 KΩ VCEQ = Vcc Rcd HIcqL = 18 H2.22 KΩL H5.28 mal = 6.27 V Vs Hp pl = H1.8L Icq HRC»» RLL = 1.8 H5.28 mal H1.1 KΩL = V 2. Con los alores ya calculados armar el siguiente circuito y medir los alores requeridos: Parámetros Calculados Simulados Medidos Icq 5.28mA 6.309mA 6.03mA Vceq 6.27V V Como ya sabemos los alores no siempre serán exactos ya que dependerán de la temperatura a la que se encuentren, la beta que en este caso la típica fue con la que se calculo, y la del transistor usado y la de la simulación es diferente pero están dentro del rango permitido de diferencia.

4 3. Ahora conectamos una señal de 1kHz a 25mV en la entrada y obseremos en el osciloscopio las dos señales. 4. Medimos los oltajes de entrada y salida, para saber cuanto obtuimos de ganancia de oltaje.

5 Voltaje de Voltaje de Ganancia de entrada salida tensión 1.107V 4.121V -15 CUESTIONARIO 1. Qué es la ganancia de oltaje? Es la razón del oltaje de salida en ca (Vc) al oltaje de entrada en ca en la base (Vb). A V = V c b 2. Cómo se afecta la ganancia del amplificador cuando al resistor del emisor se le conecta un capacitor en paralelo? Al elegir un capacitor lo suficientemente grande para que Xc sea mucho menor que Re y aparezca como un corto circuito a la frecuencia de la señal. El capacitor de puenteo no modifica la polarizaciòn en cd del transistor, pues se abre para cd. Como la resistencia del emisor queda en corto por el capacitor a la frecuencia de la señal, entonces la expresión para determinar la ganancia de oltaje de ca se uele: Rc A = re Y podemos decir que con este arreglo se aumenta la ganancia de oltaje para el amplificador. 3. Para que sire puentear parcialmente a Re? La resistencia interna del transistor aumenta con la temperatura por lo que también aria la ganancia por lo que si se le conecta un capacitor en paralelo a Re, la

6 ganancia de oltaje se estabiliza, esto fue gracias a que se reduce la dependencia con respecto a la resistencia interna del transistor así como a la temperatura. 4. Cómo afecta a la ganancia cuando un resistor de carga se acopla, capacitiamente al colector de un amplificador en emisor común. La ganancia aumenta o disminuye? La ganancia de oltaje disminuye con la carga 5. Cuál es la ganancia de oltaje para un amplificador en colector común? Tiene una alta resistencia de entraba y por lo tanto tiene una buena ganancia de corriente. La ganancia de oltaje máxima de un amplificadota en colector común es uno. 6. Cómo se determina la ganancia global de un amplificador multietapa? Se determina como el producto de la ganancia indiidual. 7. Cuál es la desentaja de un amplificador en colector común? Un amplificador de emisor común tiene las ganancias de corriente, de oltaje y de potencia, adecuada, pero la desentaja es que la resistencia de entrada es relatiamente pequeña. 8.- Cómo se obtiene la ganancia de un amplificador multietapa? La ganancia en este circuito se obtiene sumando las ganancias en db. A... = A 1A2A3 AR 9.- Qué es la ganancia de corriente, para un circuito en base común? Es la corriente de salida diidida entre la corriente de entrada. La Ic es la corriente de salida en ca, y la Ie, es la corriente de entrada de ca.. Dado que Ic Ie' Entonces la ganancia de corriente es aproximadamente igual a1. A Qué es la ganancia de potencia en colector común? Es el producto de la ganancia de oltaje y de la ganancia de corriente. Para el emisor seguidor, la ganancia de potencia es aproximadamente igual a la ganancia de corriente, pues la ganancia de oltaje es aproximadamente a 1. A... = A 1A2A3 AR Dado que A 1, se tiene que: CONCLUSION: A p A i

7 Para esta práctica puede concluir que los parámetros híbridos tienen una mayor aproximación a los resultados que se obtienen en el laboratorio, esto se debe a que en las ecuaciones utilizadas se ocupan más parámetros del transistor. Además del uso de las formulas en forma corta y larga, las cuales nos dan una mayor precisión, sino se cumplen con las condiciones requeridas se dará un error cada ez mayor.