Base común con Polarización estabilizado en emisor
Tema complementario: Polarización estabilizado en emisor
A continuación se muestra el análisis de un Transistor bjt en configuración base común con polarización estabilizado en emisor. El circuito es el siguiente:
Donde via es el voltaje de entrada al amplificador y voa es el voltaje de salida. Ahora apagando la fuente de polarización Vcc el circuito queda de la siguiente forma:
Y ahora cambiando el transistor bjt por su respectivo modelo híbrido y colocando el corto los condensadores de desacople tenemos el siguiente circuito:
El siguiente circuito es el modelo simplificado del amplificador:
Que integra al modelo híbrido del bjt mas las resistencias de polarización. Las ecuaciones para hallar los parámetros zi, zo, Aia y Ava se muestran en la siguiente tabla:
Tenga en cuenta
Donde via es el voltaje de entrada al amplificador y voa es el voltaje de salida. Ahora apagando la fuente de polarización Vcc el circuito queda de la siguiente forma:
Y ahora cambiando el transistor bjt por su respectivo modelo híbrido y colocando el corto los condensadores de desacople tenemos el siguiente circuito:
El siguiente circuito es el modelo simplificado del amplificador:
Que integra al modelo híbrido del bjt mas las resistencias de polarización. Las ecuaciones para hallar los parámetros zi, zo, Aia y Ava se muestran en la siguiente tabla:
Tenga en cuenta
- En estas ecuaciones se asume que hre y hoe son cero.
- El modelo simplificado del amplificador integra al modelo híbrido del bjt (hie mas fuente de corriente) y a las resistencias de polarización RB, RC y RE.
- El resistor RB se dividió entre los resistores RB' y RB'', el resistor RB' es la parte del resistor RB que se conserva en ac, y el resistor RB'' es la parte del resistor RB que se elimina en ac.
- El modelo simplificado del amplificador integra al modelo híbrido del bjt (hie mas fuente de corriente) y a las resistencias de polarización RB, RC y RE.
- El resistor RB se dividió entre los resistores RB' y RB'', el resistor RB' es la parte del resistor RB que se conserva en ac, y el resistor RB'' es la parte del resistor RB que se elimina en ac.
Calculadora Base común con polarización estabilizado en emisor
Como usar la calculadora:
- Para los datos de entrada en caso de tener decimales se usa el punto no la coma. De usar la coma se produce error.
- Las resistencias RB', RB'', RC, RE, hie y las impedancias zi y zo se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- La ganancia de corriente beta es la relación entra la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
- La ganancia de corriente beta es la relación entra la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
Ejemplo 1. Realice un análisis del siguiente circuito.
Hie tiene un valor de 1kΩ, y hfe tiene un valor de 80. El voltaje de entrada es de 20mVac @ 10kHz. Halle todos los parámetros zi, zo, Ava y Ai para los siguientes casos:
a) Se conserva resistencia de base en ac : RB' = 430kΩ y RB'' = 0.
b) Se elimina la resistencia de base en ac: RB' = 0 y RB'' = 430kΩ.
c) Se elimina parcialmente la resistencia de base en ac: RB' = 3kΩ y RB'' = 427kΩ.
d) Realice una tabla comparativa y saque conclusiones.
Hie tiene un valor de 1kΩ, y hfe tiene un valor de 80. El voltaje de entrada es de 20mVac @ 10kHz. Halle todos los parámetros zi, zo, Ava y Ai para los siguientes casos:
a) Se conserva resistencia de base en ac : RB' = 430kΩ y RB'' = 0.
b) Se elimina la resistencia de base en ac: RB' = 0 y RB'' = 430kΩ.
c) Se elimina parcialmente la resistencia de base en ac: RB' = 3kΩ y RB'' = 427kΩ.
d) Realice una tabla comparativa y saque conclusiones.
Solución.
a) RB' = 430kΩ y RB'' = 0. El circuito en ac es el siguiente:
El valor de los parámetros se muestra en la siguiente tabla:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La línea de color amarilla es la señal de entrada y la linea de color azul es la señal de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de 0.5.
El valor de los parámetros se muestra en la siguiente tabla:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La línea de color amarilla es la señal de entrada y la linea de color azul es la señal de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de 0.5.
b) RB' =0 y RB'' = 430kΩ. El circuito en ac es el siguiente:
El valor de los parámetros se muestra en la siguiente tabla:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es la señal de entrada y la linea de color azul es la señal de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de 217.5.
El valor de los parámetros se muestra en la siguiente tabla:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es la señal de entrada y la linea de color azul es la señal de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de 217.5.
c) RB' = 3kΩ y RB'' = 427kΩ. El circuito en ac es el siguiente:
El valor de los parámetros se muestra en la siguiente tabla:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es la señal de entrada y la linea de color azul es la señal de salida. Se puede ver que la ganancia en voltaje Ava es aproximadamente de 55.
El valor de los parámetros se muestra en la siguiente tabla:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es la señal de entrada y la linea de color azul es la señal de salida. Se puede ver que la ganancia en voltaje Ava es aproximadamente de 55.
- En el ejemplo a se puede observar que al conservar la resistencia de base en ac el circuito como tal no sirve, ya que la resistencia de base es muy grande y por esto las ganancias tanto en voltaje como en corriente son muy bajas.
- En el ejemplo b al eliminar la resistencia de base en ac se obtuvo una resistencia de entrada zi baja, además que se tienen una ganancia de voltaje grande y una ganancia de corriente menor a uno, características típicas de un transistor bjt en base común.
- En el ejemplo c al eliminar parcialmente la resistencia de base, se obtuvo una ganancia de voltaje relativamente alta y una ganancia de corriente menor a uno. La impedancia de entrada zi también es baja. En este ejemplo se puede observar que al variar la resistencia de base en ac podemos variar la ganancia en voltaje y la impedancia de entrada.
- En el ejemplo b al eliminar la resistencia de base en ac se obtuvo una resistencia de entrada zi baja, además que se tienen una ganancia de voltaje grande y una ganancia de corriente menor a uno, características típicas de un transistor bjt en base común.
- En el ejemplo c al eliminar parcialmente la resistencia de base, se obtuvo una ganancia de voltaje relativamente alta y una ganancia de corriente menor a uno. La impedancia de entrada zi también es baja. En este ejemplo se puede observar que al variar la resistencia de base en ac podemos variar la ganancia en voltaje y la impedancia de entrada.
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