Base común con Polarización por realimentación de colector y de emisor
Tema complementario: Polarización por realimentación de colector y de emisor
Se realizará el análisis de un transistor bjt con polarización por realimentación de colector y de emisor en configuración base común. El circuito es el siguiente:
Donde via es el voltaje de entrada al amplificador y voa es el voltaje de salida. En este caso se eliminara la realimentación de colector en ac. Apagando la fuente vcc queda de la siguiente manera:
Y ahora cambiando el transistor bjt por su respectivo modelo híbrido y colocando en corto los condensadores de desacople el circuito queda de la siguiente forma:
En la siguiente imagen se muestra el modelo simplificado del amplificador:
Este modelo simplificado integra al modelo híbrido del transistor bjt mas los resistores de polarización RF1, RF2, RE y RC. Las ecuaciones para hallar zi, zo, Ai y Ava se muestran en la siguiente tabla:
Tenga en cuenta:
- El resistor RF es la suma de los resistores RF1 y RF2, y de acuerdo a los valores que se asignen a estos se puede ajustar las impedancias de entrada zi y de salida zo, así mismo las ganancias tanto de voltaje Ava como de corriente Ai. Los mejores resultados se obtienen cuando se hace que RF2 sea mucho mayor que RF1.
- El modelo simplificado del amplificador integra al modelo híbrido del bjt (fuente de corriente y resistor hie) mas las resistencias de polarización (RF1, RF2, RE y RC).
- En este análisis se asume que hre y hoe son cero.
Calculadora Base común con Polarización por realimentación de colector y de emisor
- 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 RF1, RF2, RC y RE, las impedancias zi y zo se puede ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- La ganancia de corriente beta es la relación entre la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
- La ganancia de corriente beta es la relación entre la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Base común con Polarización por realimentación de colector y de emisor aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Base común con Polarización por realimentación de colector y de emisor aquí.
Ejemplo. Realice un análisis del siguiente circuito.
El valor de hie es de 1kΩ y el valor de beta es de 120. Halle todos los parámetros zi, zo, Ava y Ai del amplificador para una señal de entrada de 10mVac @ 10kHz para los siguientes casos:
a) RF1 = 1kΩ y RF2 = 469kΩ.
b) RF1 = 466.4kΩ y RF2 = 3.6kΩ.
c) RF1 = 235kΩ y RF2 = 235kΩ.
d) Realice una tabla comparativa y saque conclusiones.
Solución.
a) RF1 = 1kΩ y RF2 = 469kΩ. El circuito en ac es el siguiente:
Hallamos los parámetros del amplificador:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
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 de voltaje es de 215.
b) RF1 = 466.4kΩ y RF2 = 3.6kΩ. El circuito en ac es el siguiente:
Hallamos los parámetros del amplificador:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
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 de voltaje es de 0.46.
c) RF1 = 235kΩ y RF2 = 235kΩ. El circuito en ac es el siguiente:
Hallamos los parámetros del amplificador:
El modelo simplificado del transistor queda de la siguiente manera:
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 de voltaje es de 1.8.
d) tabla comparativa y conclusiones
Se tienen las siguientes conclusiones:
- Se puede observar que en el ejemplo a se obtuvo una ganancia de voltaje alta, así mismo una ganancia de corriente menor a la unidad, impedancia de entrada pequeña, y una impedancia de salida grande, todas las anteriores características típicas de un bjt en base común.
- Por el contrario en los ejemplos b y c los resultados fueron pésimos, ganancias de voltaje y corriente muy bajos, esto es debido a la distribución que se hizo entre RF1 y RF2. Lo ideal es que RF2 sea mucho mayor que RF1 para obtener resultados buenos, pero en estos ejemplos RF2 fue igual o menor a RF1 razón por la cual el amplificador tuvo resultados tan malos.
- Se pudo observar también que la corriente de salida io es inversa con respecto a la corriente de entrada ii dando como resultado que el voltaje de entrada via y el voltaje de salida voa estén en fase.
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