Efecto de las resistencias de carga y de fuente (RS y RL)

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En este artículo se estudiara el efecto que tienen las resistencias de carga y de fuente sobre las ganancias de voltaje Avc y corriente Ai en un amplificador. El modelo del amplificador ya con las resistencias de fuente RS y de carga RL es el siguiente:
Solo cuenta con tres parámetros que son la impedancia de entrada zi, la impedancia de salida zo y la ganancia en voltaje Ava, los demás parámetros se pueden calcular a partir de estos tres. Ahora para facilitar el análisis se usara el modelo hibrido en voltajes del amplificador:
En la siguiente tabla están las ecuaciones para hallar los parámetros del circuito Avc y Ai:
Tenga en cuenta
- La razón de trabajar con el modelo simplificado del amplificador (zi, zo, Ava) es facilitar el análisis de cuando se presenta una resistencia de carga RL y/o una resistencia de fuente RS.
- El modelo híbrido en voltajes del amplificador se usa para facilitar los cálculos, realizar simulaciones y verificar resultados.
- Al existir una resistencia de fuente RS el voltaje de entrada al circuito vic aumenta y al existir una resistencia de carga RL el voltaje de salida del circuito voc y la corriente de salida io disminuyen, trayendo como consecuencia que tanto la ganancia en voltajes del circuito Avc como la ganancia en corrientes Ai disminuyan.
- Para entender mejor se realizaran tres ejemplos.
Descarga la simulación en proteus 7.9 de Efecto de las resistencias de carga y de fuente (RS y RL) aqui.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Efecto de las resistencias de carga y de fuente (RS y RL) aqui.
Ejemplo 1. Tome los datos del ejemplo (c) del articulo emisor común con polarización por realimentación de colector y de emisor y halle las ganancias de corriente Ai y de voltaje del circuito Avc para cuando la resistencia fuente RS tiene un valor de 10kΩ y la resistencia de carga RL tiene un valor de 5kΩ para un voltaje de entrada vic de 100mV @ 10kHz.
Solución. El modelo del amplificador es el siguiente:
El circuito completo incluyendo la resistencia de carga RL, la resistencia de fuente RS y el modelo híbrido en voltajes del amplificador es el siguiente:
Hallamos el valor de los parámetros Avc y Ai:
La simulación es la siguiente:
Se puede observar que la simulación concuerda con los resultados calculados.
Ejemplo 2. Tome los datos del ejemplo (b) del articulo base común con polarización estabilizado en emisor y halle las ganancias de corriente Ai y de voltaje Ava del circuito para cuando la resistencia de fuente RS tiene un valor de 50Ω y la resistencia de carga RL tiene un valor de 5kΩ para un voltaje de entrada vic de 100mV @ 10kHz.
Solución. El modelo el amplificador es el siguiente:
Cambiando el amplificador por su modelo híbrido en voltajes se tiene el siguiente circuito:
En la siguiente tabla esta el valor de los parámetros:
La simulación es la siguiente:
La simulación concuerda con los valores obtenidos.
Ejemplo 3. Tome los datos del ejemplo (b) del articulo colector común con polarización por divisor de voltaje y halle las ganancias de corriente Ai y de voltaje del circuito Avc para cuando la resistencia de carga RL tiene un valor de 1kΩ y la resistencia de fuente RS tiene un valor de 5kΩ para un voltaje de entrada vic de 1v @ 10kHz.
Solución. El amplificador es el siguiente:
Cambiando al amplificador por su modelo híbrido en voltajes se tiene:
En la siguiente tabla esta el valor de los parámetros Ai y Avc:
La simulación es la siguiente:
Se puede ver que los parámetros Ava y Ai hallados en la tabla concuerdan con los valores obtenidos en la simulación.

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