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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS.

PRACTICA No. 1 “AMPLIFICADOES BÁSICOS BJT”(EMISOR COMUN, EMISOR SEGUIDOR Y BASE COMUN)

DISEÑO CON TRANSISTORES(ETF-1013)

EQUIPO No.4

INTEGRANTES DE EQUIPO:

AGUILAR TIPACAMÚ OSCAR MANUEL ARREOLA CORZO LUIS FRANCISCO

MEGCHÚN PÉREZ EMILIO MORALES PALACIOS MARIO ALBERTO

CATEDRATICO:

ING. JOSÉ ÁNGEL ZEPEDA HERNÁNDEZ

CARRERA:

INGENIERIA EN ELECTRONICA

GRUPO:

A6A

AULA:

J5

TUXTLA GUTIERREZ, CHIAPAS A 16 DE MARZO DEL 2014

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ContenidoIntroducción......................................................................................................................................3

Objetivo de la Práctica....................................................................................................................3

Marco Teórico..................................................................................................................................3

Material y Equipo utilizado en la realización de la práctica.......................................................9

Cálculos Realizados.....................................................................................................................10

Diagramas Esquemáticos............................................................................................................17

Simulaciones en multisim.............................................................................................................18

Tabla de resumen de datos.........................................................................................................20

Conclusiones y comentarios........................................................................................................21

Referencias....................................................................................................................................21

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Introducción.En esta práctica veremos las tres principales polarizaciones que tiene un transistor BJT así como las características de cada una de ellas. Esperamos que los resultados sean similares en nuestros cálculos y simulaciones tanto en análisis de corriente directa como en corriente alterna, para poder así darnos una idea de la importancia de tomar en cuenta las tres formas de analizar un transistor BJT y la importancia de cada una de ellas.

Objetivo de la Práctica.Efectuar las mediciones de los diferentes parámetros de pequeña señal de las tres configuraciones básicas del BJT para comprobar lo realizado en los cálculos teóricos y simulados.

Marco Teórico. En el circuito de figura 1.1 se muestra un circuito típico de un amplificador de tensión con un transistor BJT en emisor común polarizado en la zona activa.

Con él se trata de amplificar una tensión cualquiera vi y aplicarla, una vez amplificada, a una carga que simbolizamos por la resistencia RL. La zona sombreada resalta el amplificador, que en este caso, lo constituye un transistor BJT en la configuración emisor común. El cual, convenientemente polarizado en la zona activa, es capaz de comportarse como un amplificador de tensión.

Figura 1.1

Principio de superposición.

Los condensadores C1 y C2 que aparecen se denominan condensadores de acoplo y sirven para bloquear la componente continua. En concreto C1 sirve para

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acoplar la tensión que queremos amplificar al amplificador propiamente dicho, eliminando la posible componente continua que esta tensión pudiera tener. Si no bloqueásemos esta continua se sumaría a las corrientes de polarización del transistor modificando el punto de funcionamiento del mismo. Por otra parte, el condensador C2 nos permite acoplar la señal amplificada a la carga, eliminando la componente continua (la correspondiente al punto de polarización del transistor) de forma que a la carga llegue únicamente la componente alterna.

El condensador C3 es un condensador de desacoplo, su misión es la de proporcionar un camino a tierra a la componente alterna. Veremos cómo desde el punto de vista de la amplificación, esta resistencia hace disminuir la ganancia del amplificador. Al añadir el condensador de desacoplo conseguimos que la continua pase por RE mientras que la alterna pasaría por el condensador C3 consiguiendo que no afecte a la amplificación. Vamos a abordar el análisis de este tipo de circuitos amplificadores. Para ello aplicaremos el principio de superposición. En cada punto o rama calcularemos las tensiones y corrientes de continua y de alterna por separado, de forma que al final las tensiones y corrientes finales serán la suma de las calculadas en cada parte.

Para ello vamos a suponer que el valor de la capacidad de los condensadores, así como la frecuencia de las señales que tenemos es tal que la impedancia que presentan los condensadores es lo suficientemente pequeña para considerarla nula. Mientras que en continua, estos condensadores presentarán una impedancia infinita. Es decir, consideraremos que en continua los condensadores se comportan como circuitos abiertos (impedancia ∞) mientras que en alterna equivaldrán a cortocircuitos (impedancia 0).

|Xc|=1ω∙C

= 12πf ∙C

Figura 1.2

Aplicando estas consideraciones obtendremos los circuitos equivalentes en DC y en AC que tendremos que resolver separadamente.

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Si en el circuito amplificador de la figura 1.1 aplicamos la condición de que los condensadores se comportan como circuitos abiertos, obtenemos el circuito equivalente en continua (figura 1.3). Podemos ver como este circuito es, precisamente, el circuito de polarización del transistor cuyo estudio ya se abordó en el tema anterior y de cuya resolución obtendríamos las tensiones y corrientes de continua presentes en el circuito.

Figura 1.3

Si por el contrario, al circuito de la figura 1.1 le aplicamos las condiciones para obtener el circuito equivalente de alterna, es decir, suponemos que los condensadores se comportan como cortocircuitos e, igualmente, cortocircuitamos las fuentes de tensión de continua, el circuito que obtendríamos es el mostrado en la figura 1.4.

Figura 1.4

Nomenclatura

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Al aplicar el principio de superposición, es conveniente ser cuidadoso con la nomenclatura de las distintas variables eléctricas para no confundir ni mezclar las variables de alterna con las de continua. En la figura 1.5 se muestra la nomenclatura que vamos a seguir:

Figura 1.5

Circuitos Equivalentes de Pequeña señal en Modelo Hibrido π.

Circuito Emisor Común.

Figura 1.6a. En DC

Figura 1.6b. En pequeña señal

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Figura 1.7. Recta de carga

Circuito Emisor Seguidor o Colector Común.

Figura 1.8a. En DC

Figura 1.8b. En pequeña señal

Figura 1.9. Recta de carga

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Circuito Base Común

Figura 1.10a. En CD

Figura 1.10b. En pequeña señal

Tabla de comparaciones entre las tres polarizaciones.

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Material y Equipo utilizado en la realización de la práctica.Materiales.

2 capacitores de 10µF 1 capacitor de 100µF 1 capacitor de 22µF 1 transistor 2N2222a 1 transistor 2N2907 Resistencias:

1 80 kΩ 62 kΩ 2.2 kΩ 4.7 kΩ57 kΩ39 kΩ(2) 1kΩ270 kΩ100 kΩ

Equipo Utilizado

Generador de funciones Multímetro Osciloscopio Fuente de CD 1 punta para generador de funciones 2 puntas para osciloscopio 4 puntas banana-caimán Protoboard Alambres para conexión Calculadora

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Cálculos Realizados.

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Diagramas Esquemáticos.Emisor común

Emisor seguidor ó Colector común

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Base común

Simulaciones en multisim.Emisor Común

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Emisor seguidor ó Colector común

Base común

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Tabla de resumen de datos.

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Conclusiones y comentarios.

Como último punto podemos declarar que durante el proceso de la práctica logramos obtener y observar resultados no esperados ya que antes de trabajar los transistores de forma práctica tuvimos que hacerlo de forma analítica con datos que especificaban los datasheets, así pues luego de realizar los análisis en la libreta y compararlos con las de las lecturas en la práctica observamos que arrojaban diferentes valores de los ya obtenidos, de este modo el equipo logro deducir que el factor de la beta utilizada en los cálculos analíticos, con la beta que tiene el transistor hace que algunos datos nos coincidan; además de que en el transistor base-común tuvimos el mayor número de variaciones provocados por lo antes ya mencionado. Después de realizar la practica en el laboratorio y observar los datos obtenidos logramos concluir que la practica ayudo con tal vitalidad debido a que en ella logramos darnos cuenta que cambian en una gran parte trabajar en este momento con los transistores de manera real a la simulada; por lo tanto podemos decir que lo aprendido en la práctica nos ayudó de tal manera que permitió ver el funcionamiento de los transistores en los aparatos electrónicos de la vida cotidiana.

Referencias. López Ferre S. (2002). Amplificadores BJT básico. España. S/E. Disponible

en la web:

http://www.elai.upm.es/webantigua/spain/Asignaturas/ElecAnalogica2002/seguro/transparencias/Amplificador%20BJT.pdf

Hernando Briongos Fernando. S/N. (16/11/10). Amplificadores con BJT. España. Universidad del País Vasco Disponible en la web:

http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-5-teoria.pdf