Emisor común con Polarización por divisor de voltaje
Tema complementario: Polarización por divisor de voltaje bjt
A continuación se realizara el análisis de un transistor bjt en configuración emisor común con polarización por divisor de voltaje. El circuito es el siguiente:
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, Ava y Ai son parámetros que dependen de hie, hfe, RB, RC y RE’’. Las ecuaciones para hallar estos parámetros son las siguientes:
Tenga en cuenta
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, Ava y Ai 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 RB1, RB2, 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.
- 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 por divisor de voltaje
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 RB1, RB2, RC, RE', RE''' y hie, las impedancias zi y zo se pueden ajustar a ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o a Megaohmios (MΩ).
- El factor beta es la relación entre la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
- El factor beta es la relación entre la corriente de colector ic y la corriente de base ib.
Ejemplo. Realice un análisis del siguiente circuito.
El valor de hie es de 1kΩ y el valor de hfe es de 100. Halle todos los parámetros zi, zo, Ava y Ai para una señal de entrada de 10mVac @ 10kHz para los siguientes casos:
El valor de hie es de 1kΩ y el valor de hfe es de 100. 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’ = 1kΩ y RE’’ = 0.
b) Se elimina la resistencia de emisor en ac: RE’ = 0 y RE’’ = 1kΩ.
c) Eliminación parcial de la resistencia de emisor en ac: RE’ = 100Ω y RE’’ = 900Ω.
d) Realice una tabla comparativa de los resultados obtenidos y saque conclusiones.
Solución.
a) RE’ = 1kΩ y RE’’ = 0. 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 -9.835.
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 -9.835.
b) RE’ = 0 y RE’’ = 1kΩ. 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 es de -1000.
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 es de -1000.
c) RE’ = 100Ω y RE’’ = 900Ω. 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 es de -90.
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 es de -90.
- 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.
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Saludos excelentes los datos me han ayudado mucho
ResponderBorrarexcelente. me gusta mucho
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