Emisor común con Polarización estabilizado en emisor

Por
Tema complementario: Polarización estabilizado en emisor
A continuación se realizara el análisis de un transistor bjt en configuración emisor común con polarización estabilizado en emisor. El circuito es el siguiente:
Circuito transistor bjt en emisor común con polarización estabilizado en emisor
Donde via y voa son los voltajes de entrada y de salida del amplificador, y ci, co y ce son los condensadores de desacople de entrada, de salida y de emisor.  Apagando la fuente Vcc el circuito queda de la siguiente manera:
Y ahora cortocircuitando los condensadores de desacople y cambiando el transistor bjt por su respectivo modelo híbrido tenemos:
En donde solo queda RE' ya que RE'' se elimina al quedar en paralelo con el condensador de desacople ce. Ahora el modelo simplificado del amplificador (modelo híbrido del bjt + resistores de polarización RB, RC y RE’’) es el siguiente:
Donde zi, zo, Ai y Ava son parámetros que dependen de hie, hfe, RB, RC y RE’’. Las ecuaciones para hallar estos parámetros son las siguientes:
Tenga en cuenta
- El modelo simplificado del amplificador integra al modelo híbrido del transistor bjt + las resistencias de polarización RB, RE y RC. 
- En estas ecuaciones se asume que hre y hoe son cero.
- Los condensadores de desacople ci y co dependen de las impedancias zi y zo y de la frecuencia de trabajo f, el condensador ce depende de RE', RE'', hie, beta y de la frecuencia de de trabajo f.
- El resistor RE se dividió entre los resistores RE' y RE'', el resistor RE' es la parte del resistor RE que se conserva en ac, y el resistor RE'' es la parte del resistor RE que se elimina en ac.
Calculadora Emisor común con polarización estabilizado en emisor
Resistencia de base RB        :
Resistencia de colector RC  :
Resistencia de emisor RE'   :
Resistencia de emisor RE''  :
Resistencia de entrada hie :
Ganancia de corriente beta:
--
Impedancia de entrada zi         :
impedancia de salida zo           :
Ganancia en voltaje Ava          :
Ganancia en corriente Ai         :
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, RC, RE', RE'' y hie, 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 entre la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Emisor común con Polarización estabilizado en emisor aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Emisor común con Polarización estabilizado en emisor aquí.
Ejemplo. Realice un análisis del siguiente circuito.
Halle todos los parámetros zi, zo, Ava y Ai para una señal de entrada de 10mVac @ 10kHz para los siguientes casos:
a) Se conserva la resistencia de emisor en ac: RE’ = 272Ω y RE’’ = 0.
b) Se elimina la resistencia de emisor en ac: RE’ = 0 y RE’’ = 272Ω.
c) Eliminación parcial de la resistencia de emisor en ac: RE’ = 27Ω y RE’’ = 245Ω.
d) Realice una tabla comparativa de los resultados obtenidos y saque conclusiones.
Solución. 
a) RE’ = 272Ω y RE’’ = 0. El circuito en ac queda de la siguiente manera:
En la siguiente tabla están el valor de los parámetros del amplificador:
No hay condensador ce ya que no se elimina en la resistencia de emisor RE en ac. El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es el voltaje de entrada y la linea de color azul es el voltaje de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de -9.5.
b) RE’ = 0 y RE’’ = 272Ω. El circuito en ac queda de la siguiente manera:
En la siguiente tabla están el valor de los parámetros:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es el voltaje de entrada y la linea de color azul es el voltaje de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de -217.5.
c) RE’ = 27Ω y RE’’ = 245Ω. El circuito en ac queda de la siguiente manera:
En la siguiente tabla están el valor de los parámetros del amplificador:
El modelo simplificado del amplificador queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La linea de color amarilla es el voltaje de entrada y la linea de color azul es el voltaje de salida. Se puede ver que la ganancia en voltajes es aproximadamente de -68.5.
d) Tabla comparativa y conclusiones.
Se tienen las siguientes conclusiones:
- El valor de RE' afecta el valor de la impedancia de entrada zi pero no afecta la impedancia de salida zo.
- Al aumentar el valor de RE' el valor de zi se incrementa haciendo que el voltaje de entrada y la corriente de entrada aumenten disminuyendo las ganancia de voltaje Ava y corriente Ai.
- RE' no afecta ningún parámetro de salida (zo, voa, io), esto es debido a que no se presenta realimentación entre la entrada y la salida del circuito.

Comentarios

Publicar un comentario