Colector común con Polarización por divisor de voltaje

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Tema complementario: Polarización por divisor de voltaje bjt
A continuación se realiza el análisis de un transistor bjt en colector común con polarización por divisor de voltaje. El circuito es el siguiente:
Circuito transistor bjt en colector común con polarización por divisor de voltaje
Donde via es el voltaje de entrada al amplificador y voa es el voltaje de salida. Ahora apagando la fuente Vcc el circuito queda de la siguiente manera:
Y ahora colocando en corto los condensadores de desacople ci y co, y cambiando el transistor bjt por su respectivo modelo híbrido tenemos el siguiente circuito:
La idea es trabajar con el modelo simplificado del amplificador:
Que integra el modelo híbrido del transistor bjt junto con las resistencias de polarización RB1, RB2, RC y RE, y que tiene unos nuevos parámetros llamados zi, zo, Ai y Ava. En la siguiente tabla se muestran las ecuaciones para hallar estos nuevos parámetros:
Tenga en cuenta:
- En las ecuaciones anteriores se puede observar que no aparece el término RC (resistor de colector). Esto indica que da lo mismo o no conservar la resistencia de colector en ac.
- También se puede ver que la resistencia de carga RL afecta la impedancia de entrada zi asi mismo la resistencia de entrada afecta la impedancia de salida zo, esto es debido la realimentación que se presenta entre la base y el emisor de transistor bjt.
Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Colector común con Polarización por divisor de voltaje aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Colector común con Polarización por divisor de voltaje aquí.
Ejemplo. Realice un análisis del siguiente circuito:
El valor de hfe es de 100 y el valor de hie es de 1kΩ. Halle los valores de zi, zo, Ava y Ai para una señal de entrada de 50mVac @ 10kHz para los siguientes casos:
a) No hay resistencia de carga RL y no hay resistencia de fuente RS. RL = ∞ y RS=0.
b) Si hay resistencia de carga RL y si hay resistencia de fuente RS. RL = 1kΩ y RS=5kΩ.
c) Realice una tabla comparativa y saque conclusiones.
Solución.
a) RL = ∞ y RS=0. El circuito en ac queda de la siguiente forma:
En la siguiente tabla están los valores de los parámetros:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
Donde 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 es aproximadamente de 9.88 y que el voltaje de entrada y el voltaje de salida están en fase.
b) RL = 1kΩ y RS=5kΩ. El circuito en ac queda de la siguiente manera:
Los parámetros se muestran en la siguiente tabla:
El valor de la ganancia de corriente Ai no se hallo en este ejemplo, la razón es que la corriente de salida io se toma en la resistencia RL y no en la resistencia RE. Este ejemplo continua en el articulo efecto de la resistencias de carga y de fuente (ejemplo 3). El circuito simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
c) La tabla comparativa es la siguiente:
Las conclusiones son las siguientes:
- La resistencia de carga RL afecta la impedancia de entrada zi haciendo que esta presente un menor valor.
- La resistencia de fuente RS afecta la impedancia de salida zo haciendo que esta presenta un valor mayor.
- Se puede ver que los voltajes de entrada y salida están en fase y que la ganancia en ambos casos es cercana a la unidad, características típicas de un transistor bjt configurado como colector común.

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