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Universidad Tecnológica Israel Facultad de Electrónica - Laboratorio de Electrónica II

UNIVERSIDAD ISRAEL

FACULTAD DE ELECTRÓNICA LABORATORIO DE ELECTRÓNICA II INFORME PRACTICA 7 AMPLIFICACIÓN BJT - RETROALIMENTACIÓN Tema: Amplificación BJT - Retroalimentación en Colector - Emisor Común, sin RE.

GRUPO 7: INTEGRANTES: ADRIANA BALSECA SANTIAGO CUESTA RICARDO TRUJILLO

20-01-2017

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AMPLIFICACIÓN BJT RETROALIMENTACIÓN 1. TÍTULO Práctica 7: Amplificación BJT - Retroalimentación en Colector - Emisor Común, sin RE. 2. OBJETIVOS GENERAL Analizar el comportamiento del amplificador BJT en la configuración de retroalimentación en colector y las formas de onda resultantes con pequeñas señales de entrada. COMPETENCIAS A DESARROLLAR Configura un transistor JFET como amplificador con retroalimentación de colector Analizar los resultados de amplificación teóricos con los prácticos en retroalimentación en colector. 3. MARCO TEÓRICO 4.6 Polarización de DC con retroalimentación de voltaje Malla base – emisor La figura 4.36 muestra la malla base-emisor para la configuración de retroalimentación de voltaje. Al aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff alrededor de esta malla en la dirección de las manecillas de reloj tenemos el siguiente resultado.

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Universidad Tecnológica Israel Facultad de Electrónica - Laboratorio de Electrónica II Es importante observar que la corriente a través de no es sino ′ (siendo ′ = + ). Sin embargo, los niveles de e ′ exceden por mucho al nivel de

por lo que la aproximación sustituir e resultará

′ ≅

′ ≅

=

es normalmente utilizada.

Al

≅

Al agrupar los términos tenemos

Y al resolver para resulta

El resultado es muy interesante en cuanto a que su formato es muy similar al de las ecuaciones para obtenidas para configuraciones anteriores. Nuevamente el numerador es la diferencia entre los niveles de voltaje disponibles, mientras que el denominador es igual a la resistencia de la base más los resistores del colector y del emisor reflejados por beta. En general, por tanto, la trayectoria de retroalimentación da por resultado un reflejo de la resistencia de regreso hacia el circuito de entrada, de la misma forma que el reflejo de . En general, la ecuación para ha tenido el siguiente formato:

Con la ausencia de ′ de la configuración de polarización fija, ′ = para la configuración de polarización en emisor (con ( + 1) ≅ ), y ′ = + para el arreglo de retroalimentación del colector. El voltaje ′ es la diferencia entre los dos niveles de voltaje. Ya que = ,

En general, mientras más grande sea ′ comparada con , menor será la sensibilidad de ante variaciones en la beta. Obviamente, si ′ ≫ y +

′≅

′, entonces

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E es independiente del valor de beta. Debido a que normalmente ′ es mayor para la configuración de retroalimentación de voltaje que para la configuración de polarización en emisor, la sensibilidad a variaciones de es menor. Desde luego ′ es igual a cero ohms para la configuración de polarización fija y es por tanto muy sensible ante las variaciones en beta. Malla colector – emisor La malla colector-emisor para la red de la figura 4.35 se proporciona en la figura 4.37. Al aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff alrededor de ésta, en sentido de las manecillas de reloj, el resultado es

El cuál es exactamente el obtenido para las configuraciones de polarización en emisor y de divisor de voltaje.

8.7 Configuración de retroalimentación en colector La red de retroalimentación en colector de la figura 8.27 utiliza una trayectoria de retroalimentación del colector a la base para incrementar la estabilidad del sistema

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como se discutió en la sección 4.12. Sin embargo, el sencillo movimiento de conectar un resistor de la base al colector en lugar de hacerlo de la base a la fuente dc, ejerce un impacto importante sobre el nivel de dificultad que se presentará al analizar la red. Algunos de los pasos que se efectuarán a continuación son el resultado de la experiencia al trabajar con tales configuraciones. No se espera que un estudiante nuevo del tema elija la secuencia de pasos descrita a continuación sin caer en una o dos equivocaciones. Al sustituir el circuito equivalente y al volver a dibujar la red se obtendrá la configuración de la figura 8.28. Los efectos de una resistencia de salida del transistor se discutirán más adelante en esta sección.

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4. LISTADO DE MATERIALES Y EQUIPOS Fuente de alimentación variable DC (1V-24V). Resistencias: 2.7kΩ; 180kΩ ambas a ¼W. 2 (dos) condensadores cerámicos (tipo lenteja) de bajo voltaje. Multímetro. Osciloscopio. Puntas de prueba.

Transistor

2N3904 (NPN). Generador de funciones. Punta del generador. Protoboard, cables 24AWG, corta frío, pinza puntas media, estilete. 5. PROCEDIMIENTO 1

Preparatorio : 1. Monte el circuito en el simulador Qucs como se ilustra en la Figura 1. 2. Con sondas de tensión mida los voltajes en V C, VBE. Anótelos en la Tabla 1. 3. Desarrolle el circuito teóricamente, anote los valores propuestos en la Tabla 1. 4. Coloque las etiquetas de cable en VIN y VO. Observe las formas de ondas. Práctica: 1. Monte el circuito en el protoboard como se ilustra en la Figura 1. 2. Con el multímetro mida los voltajes en V C, VBE. Anótelos en la Tabla 1. 3. Coloque las puntas de prueba del osciloscopio en VIN y VO. Observe la forma de onda trazada por el osciloscopio y compárelas con las obtenidas en simulación. 4. Responda las preguntas que se encuentran en el punto de Anexos del informe.

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Nota: Para la simulación en Qucs, usted tiene al transistor 2N3904 en la Librería de Componentes. Para acceder a esta librería diríjase al menú Herramientas - Librería de componentes y luego Selección de componentes –Transistors – 2N3904.

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6. DIAGRAMAS Y FIGURAS

Figura 1: Diagrama circuital - Amplificación BJT, Retroalimentación en colector.

7. TABULACIONES Y RESULTADOS DATOS CALCULADO SIMULADO MEDIDO

Vc (v) 4,75 5,52 5,20

Vbe (v) 0,7 0,666 0,68

VCE(V) 4,25 3,48 3,83

Tabla 1: Tabla correspondiente a los valores de la Figura 1.

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8. SIMULACIONES Adjuntar los gráficos de las simulaciones correspondientes a la Figura 1 que se detallan en el informe. Diagrama circuital - Amplificación BJT, Retroalimentación en colector

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. Exponga sus conclusiones respecto a la presente práctica. En esta práctica pudimos observar cómo podemos amplificar una señal que se ingresa por la base del transistor debido a la configuración del transistor.

Pudimos observar también que cambiando de capacitores, la señal de salida puede aumentar o disminuir en amplitud. 2. Exponga sus recomendaciones respecto a la presente práctica. Es recomendable colocar cada uno de los elementos electrónicos resistencias y capacitores dependiendo cuanto es lo queremos amplificar.

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BIBLIOGRAFÍA

Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos. R.L Boylestad, L. Nashelsky. 8Edición. Capítulo 4, pág. 186 - 187. Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos. R.L Boylestad, L. Nashelsky. 8Edición. Capítulo 8, pág. 411 - 414.

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ANEXOS

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PREGUNTAS

1. ¿Coinciden las señales de la simulación como las obtenidas en el osciloscopio? Explique. En forma coinciden más en amplitud no ya que el uso de los elementos en la simulación son ideales mientras que en la práctica varían los valores de los mismos pero la forma de onda es similar.

2. ¿Se amplifica la onda? ¿En cuánto?, Calcule y de un valor aproximado. Si la onda se amplifica en aproximadamente 200 veces el valor del voltaje de ingreso de la

3. Calcule Zi, Zo, Ai y Av para el equivalente aproximado híbrido de la Figura 1. Los cálculos fueron realizados en la práctica y se encuentran en la última hoja con la firma.

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