Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Análisis detallado de la polarización de transistores BJT en diversas configuraciones. Se exploran métodos para establecer el punto de operación Q, crucial para la amplificación. Se examinan circuitos con y sin resistencia de emisor, y la polarización por divisor de tensión, usando el equivalente de Thévenin. Se derivan ecuaciones para calcular corrientes y voltajes, determinando el punto Q y la estabilidad. Se introduce el equivalente híbrido para análisis en pequeña señal, abordando emisor común, base común y colector común, calculando ganancia de corriente, impedancia de entrada y ganancia de voltaje. Se incluyen ejemplos numéricos para ilustrar cálculos y diseño de circuitos de polarización, ofreciendo una guía práctica para el diseño y análisis de amplificadores BJT.
Tipo: Diapositivas
1 / 26
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
VCC
Q
2N
RB
RC
𝐼
𝐵
𝐼
𝐶
𝐼
𝐸
MALLA 1
MALLA 2
𝑉
𝐶𝐸
Transistor bipolar BJT
A
Figura 01
Figura 02
La malla 2 nos permite graficar la recta de trabajo(punto de operación)
Figura 03
Las tres figuras son circuitos equivalentes
𝐶𝐶
𝑅𝐵
𝐵𝐸
𝐵
𝐵
𝐵𝐸
𝐶
𝐵
𝐵
𝐶
𝑪𝑪
𝑪
𝑩
𝑩𝑬
Q
2N
VCC RB
RC
VCC
VCC
Q
2N
RB
RC
VCC
𝐶𝐶
𝑅𝐶
𝐶𝐸
𝑪
𝐶
𝑪𝑬
𝑪𝑪
𝑪
𝑪
𝑪𝑬
𝑪
𝐶𝐶
𝑪𝑬
𝑪𝑬
𝑪
𝐶𝐶
𝐶
Ya tenemos la recta de trabajo ahora hallaremos el punto de trabajo(Q),a partir de las
ecuaciones de malla
Tenemos como dato: 𝑽
𝑪𝑪
𝑩
𝑪
𝑩𝑬
𝑪
𝐶𝐶
𝑪
𝐵
𝐵𝐸
𝑪𝑸
𝐶𝐶
𝐵𝐸
𝐵
𝐶𝐶
𝐶𝐶
𝐵𝐸
𝐵
𝐶
𝑪𝑬
𝑪𝑬
𝐶𝐶
𝐶
𝐵
𝐶
𝐵
𝐵𝐸
𝐶𝐶
𝐵
𝐶
𝐵𝐸
𝐶
𝑪𝑬𝑸
𝑪𝑬𝑸
𝑪𝑸
𝑽
𝑪𝑪
𝑽
𝑪𝑪
𝑹
𝑪
𝑪𝑸
𝐶𝐶
𝐵𝐸
𝐵
𝐶𝐶
𝐵
𝐶
𝐵𝐸
𝐶
𝑪𝑬𝑸
𝑸
VCC
Q
2N
R
RC
RE
R
10k
VCC
Q
2N
R
RC
RE
R
VCC
VTH
VCC
Q
2N
RC
RE
RTH
VTH
VCC
Q
2N
RC
RE
RTH
VTH
VTH
POLARIZACION POR DIVISION DE TENSION
Aplicamos equivalente Thevenin:
𝑇𝐻
𝑇𝐻
𝐶𝐶
𝑇𝐻
𝑅𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝑅𝐸
𝑇𝐻
𝐵
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝐸
𝐸
𝐸
𝐵
𝐶
𝐵
𝐶
𝐶
𝐵
𝐸
𝐵
𝐶
𝐸
𝑇𝐻
𝑪
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝐶
𝐸
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝐶
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝑇𝐻
𝐸
MALLA 2
MALLA 1
También podemos abordar la solución hallando 𝑰
𝑬
𝑩
𝐸
𝐵
𝐶
𝐵
𝐶
𝐶
𝐵
𝐸
𝐵
Ahora reemplazando en la ecuación (1)
𝑇𝐻
𝐵
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝐸
𝐸
𝑇𝐻
𝐵
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝐵
𝐸
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝐵
𝑇𝐻
𝐸
𝐵
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝑇𝐻
𝐸
Ahora de lo obtenido tenemos los tres parámetros 𝐼
𝐶
𝐵
𝐶𝐸
,que nos
permite trazar la recta de excursión del punto de trabajo en la curva
característica del transistor.
𝐶𝐶
𝑅𝐶
𝐶𝐸
𝑅𝐸
𝐶𝐶
𝑪
𝐶
𝑪𝑬
𝑬
𝐸
𝐶𝐶
𝑪
𝐶
𝑪𝑬
𝑪
𝐸
𝐶𝐶
𝑪
𝐶
𝐸
𝑪𝑬
𝑪
𝐶𝐶
𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝐸
𝑪𝑬
𝐶𝐶
𝑇𝐻
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝐸
𝐵𝐸
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝐸
𝑪𝑬
𝐶𝐶
𝐶𝐶
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝐸
𝐵𝐸
𝑇𝐻
𝐸
𝐶
𝐸
𝑪𝑬
𝑪𝑬
𝐶𝐶
𝐶
𝐸
𝑇𝐻
𝐸
𝐵𝐸
𝐶
𝐸
𝑇𝐻
𝐸
NUESTRO EJE” Y “DE LA CORRIENTE DE COLECTOR EL CRUCE DE LA RECTA DE TRABAJO SERA EN 186Ma
El eje X del 𝑉
𝐶𝐸
cruza en 5 V,como lo muestra recta de color rojo
Analizar el circuito transistorizado y graficar el punto de trabajo.
10V
Q
R
10k
R
10k
10V
Q
2N
R
10k
R
10k
10V
VTH
VCC
Q
2N
RTH
5k
VTH
10V
Q RTH
5k
5V
VTH
10V
Q RTH
5k
5V
VTH
+88.
μA
+88.
Volts
+88.
mA
Que sucederá si 𝑅
𝐸
Aplicamos equivalente Thevenin:
𝑇𝐻
𝑇𝐻
𝑇𝐻
𝑅𝑇𝐻
𝐵𝐸
𝑅𝐸
𝑇𝐻
𝐵
𝐸
𝐸
𝐶
𝐵
𝐶
𝑪
𝐶
𝐶
𝐶𝑄
𝐶𝑄
𝐶𝐶
𝑅𝐶
𝐶𝐸
𝑅𝐸
𝑪
𝑪𝑬
𝑬
𝑪
𝑪𝑬
𝑪
𝑪
𝑪𝑬
𝑪𝑬
𝑪𝑬𝑸
20V
R
9k
R
1k
5V
RC
7k
RE
1k
Q
20V
R
9k
R
1k
RC
7k
RE
1k
Q
20V 20V
RC
7k
RE
1k
Q
VTH
RTH
0.9k
20V
RC
7k
RE
1k
Q
VTH
RTH
0.9k
VTH=2V
Para la salida:
Ganancia de corriente:
𝑰
𝑖
𝐿
𝑖
1
𝑖
2
𝑖
1
ℎ
𝑓
𝑖
1
(
1
ℎ
0
)
𝑖
1
(
1
ℎ
0
+𝑍
𝐿
)
𝑰
𝑓
0
𝐿
Impedancia de entrada:
1
1
𝑖
𝑟
2
2
1
𝑖
𝑉
1
𝑖
1
𝑖
1
.ℎ
𝑖
+ℎ
𝑟
.𝑉
2
𝑖
1
𝑖
1
.ℎ
𝑖
−ℎ
𝑟
.
ℎ
𝑓
𝑖 1
(
1
ℎ
0
∗𝑍
𝐿
)
1
ℎ
0
+𝑍
𝐿
𝑖
1
𝑖
𝑟
ℎ
𝑓
(
1
ℎ
0
∗𝑍
𝐿
)
1
ℎ
0
+𝑍
𝐿
1
1
𝑖
𝑟
2
2
𝑟
𝑓
1
0
𝐿
0
𝐿
2
𝑟
𝑓
1
𝐿
0
𝐿
𝒊
𝑖
𝑟
𝑓
𝐿
0
𝐿
Ganancia de voltaje.
𝑉
2
1
1
1
𝑖
𝑟
2
2
𝑟
1
0
𝐿
0
𝐿
𝑟
1
𝐿
0
𝐿
2
𝑟
1
𝑓
𝐿
0
𝐿
1
1
2
0
𝐿
𝑟
𝑓
𝐿
1
2
0
𝐿
𝑟
𝑓
𝐿
𝑖
𝑟
2
1
2
0
𝐿
𝑟
𝑓
𝐿
𝑖
𝑟
2
1
0
𝐿
𝑟
𝑓
𝐿
𝑖
𝑟
𝑉
2
1
0
𝐿
𝑟
𝑓
𝐿
𝑖
𝑟
Impedancia de salida:
0
2
2
ANALISIS EN PEQUEÑA SEÑAL DE EMISOR COMUN CON CONDENSADOR DE ACOPLAMIENTO EN EMISOR
Los condensadores de acoplo en dc se abren y ac se puentean
EQUIVALENTE HIBRIDO DE EMISOR COMUN
20V
R
R
RC
RE
Q
C
C
C
V
VSINE
RL
10k
Vcc
R
R
RC
7k
RE
Q
circuito en DC
R1 RC
Q
V
VSINE RL
circuito en AC
R
AHORA CON RESISTENCIA DE EMISOR SIN CONDENSADOR DE ACOPLAMIENTO
Ganancia de corriente:
Nota: 𝑖
1
𝑏
2
𝑐
𝑓𝑒
𝑏
𝑅
𝐸
𝑏
𝑐
𝑰
𝑖
2
𝑖
1
−𝑖
𝑐
𝑖
𝑏
ℎ
𝑓𝑒
𝑖
𝑏
𝑖
𝑏
𝑓𝑒
𝑰
𝑓𝑒
Impedancia de entrada:
𝑖
1
1
𝑏
𝑏
𝑖𝑒
𝑏
𝐸
𝑏
𝑐
𝑏
𝑖𝑒
𝑏
𝐸
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑏
𝑖
𝑏
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝑏
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝑖
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
Ganancia de voltaje.
𝑉
2
1
𝑐
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝑖𝑒
𝑏
𝐸
𝑏
𝑐
𝑓𝑒
𝑏
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝑖𝑒
𝑏
𝐸
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝑏
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝑓𝑒
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝑉
2
1
𝑐
𝑏
𝑓𝑒
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝑉
2
1
𝑐
𝑏
𝑓𝑒
𝑐
𝐸
𝑓𝑒
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝑐
𝐸
𝑓𝑒
𝑐
𝐸
𝑉
2
1
𝑐
𝑏
𝑐
𝐸
IMPEDANCIA DE SALIDA:
0
2
2
2
EQUIVALENTE HIBRIDO BASE COMÚN
Otro equivalente referenciado
0
2
2
2
COLECTOR COMÚN
Ganancia de corriente:
Nota: 𝑖
1
𝑏
2
𝑒
𝑒
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑏
𝑓𝑒
𝑓𝑒
𝑖
𝑐
𝑖
𝑏
𝒊
2
1
𝑒
𝑏
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑓𝑒
𝒊
𝑓𝑒
Impedancia de entrada:
𝑖
1
1
𝑏𝑐
𝑏
𝑖𝑒
𝑏
ℎ
𝑓𝑒
𝑖
𝑏
𝑏
ℎ
𝑓𝑒
𝑖
𝑏
𝑒
(𝑅
𝐸
∗𝑅
𝐿
)
𝑅
𝐸
+𝑅
𝐿
𝑒
𝑏
𝑓𝑒
ℎ
𝑓𝑒
𝑖
𝑏
𝑏
𝑓𝑒
(𝑅
𝐸
∗𝑅
𝐿
)
𝑅
𝐸
+𝑅
𝐿
𝑖
𝑖𝑒
𝑏
𝑏
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑏
𝑖
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
Ganancia de voltaje.
𝑉
2
1
𝑒𝑐
𝑏𝑐
𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑖𝑒
𝑏
𝑏
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑒
𝑏
𝑓𝑒
𝑉
𝑏
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑏
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
𝑉
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝐿
𝐸
𝐿
Impedancia de salida:
nota previa: 𝑅
𝑒𝑞
𝑠
1
2
𝑒𝑐
𝑏𝑐
𝑏
𝑖𝑒
𝑏
𝑒𝑞
𝑏
𝑖𝑒
0
2
2
𝑒𝑐
𝑒
𝑏
𝑖𝑒
𝑏
𝑒𝑞
𝑏
𝑓𝑒
𝑖𝑒
𝑒𝑞
𝑓𝑒
0
ℎ
𝑖𝑒
+𝑅
𝑒𝑞
ℎ
𝑓𝑒
Ampliación de las características del equivalente hibrido, adicionalmente
Ahora con resistencia de emisor sin condensador de acoplamiento
𝑉
2
1
𝑐
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝑖𝑒
𝑏
𝐸
𝑏
𝑐
𝑓𝑒
𝑏
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝑖𝑒
𝑏
𝐸
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑓𝑒
𝑏
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝑏
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝑓𝑒
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
𝑉
2
1
𝑐
𝑏
𝑓𝑒
𝑐
𝐿
𝑐
𝐿
𝐸
𝑖𝑒
𝑓𝑒
𝐸
Impedancia de salida:
0
2
2
2
𝒐𝒖𝒕𝒑𝒖𝒕
𝒐𝒖𝒕𝒑𝒖𝒕
𝒐𝒖𝒕𝒑𝒖𝒕
0
𝒄
𝑳
Diseñe el circuito y halle los valores de las cuatro resistencias, y los
condensadores de acoplamiento. Complete el diseño del amplificador
de transistor de emisor común utilizando un 2N3904 NPN BJT,
demuestre que funciona según lo planeado en términos de ganancia de
voltaje (𝑨
𝑽
), rango dinámico y ancho de banda.
Línea de carga: El punto de ajuste, denominado 𝑰
𝑪𝑸
y 𝑽
𝑪𝑬𝑸
, son los
valores de 𝑰
𝑪
y 𝑽
𝑪𝑬
en DC. El valor de 𝑽
𝑪𝑬
está acotado por
𝑪𝑬𝑺𝑨𝑻
𝑪𝑪
Restricciones de diseño:
𝑪𝑬𝑸
𝑽
𝑪𝑪
𝟐
para asegurar una oscilación de voltaje (cercana)
máxima. Elija 𝑰
𝑪𝑸
= 𝟏𝟎𝒎𝑨 , la corriente óptima para este BJT
𝑪
𝑬
𝑪𝑸
𝑪
𝑬
𝑪𝑬𝑸
𝑪𝑪
𝑪𝑸
(𝑽
𝑪𝑪
−𝑽
𝑪𝑬𝑸
)
𝑹
𝑪
+𝑹
𝑬
𝑽
𝑪𝑪
𝟐𝑹
𝑪
Que produce 𝑹
𝑪
𝑽
𝑪𝑪
𝟐𝑰
𝑪𝑸
𝑩
𝑬
. Dado que β≥ 100,
seleccione 𝑹
𝑩
𝑬
𝑩𝑩
𝑪𝑸
𝑬
𝑩𝑬
𝐸
𝐵
𝐶
𝑬
𝑬
𝑬
𝑬
𝑪
𝑩
𝑬
𝑩𝑬
𝑬
𝟐
𝑽
𝑩
𝑰
𝟐
𝟏
𝑽
𝑪𝑪
−𝑽
𝑩
𝑰
𝑩
+𝑰
𝟐
𝑪
𝑽
𝑪𝑪
−𝑽
𝑪
𝑰
𝑪
otro análisis de Amplificador emisor común(con degeneración de emisor)
