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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS DECANA DE AMERICA FACULTAD DE INGENIERA ELECTRONICA Y ELECTRICA

ALUMNO: SANTOS ALewfewr – AMPLIFICADOR DE EMISION COMUN TIPO DE INFORME11:

PREVIO

FECHA:

22/11/2019

CURSO:

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I

LIMA – PERU 203419

real REALIDAD 1

INFORM??1 PREVIO 1. Defina los parámetros híbridos del transistor. Explique los modelos para pequeña señal del transistor en: emisor común, base común, colector común. Hacer comparaciones y explicar sus características. Previamente definamos los parámetros híbridos según los conceptos clásicos de impedancias, admitancias y ganancias en cuadrupolos

ℎ11 =

𝑣1 | 𝑖1 𝑣 =0 2 𝑖

ℎ21 = 2 | 𝑖 1

𝑣2 =0

𝑣

ℎ12 = 𝑣1 | 2

𝑖1 =0

Impedancia de entrada (INPUT) con salida en corto circuito

→ ℎ𝑖

Ganancia directa (FORWARD) de corriente con salida en corto circuito → ℎ𝑓 Ganancia inversa (REVERSE) de Voltaje11 con entrada en circuito abierto

→ ℎ𝑟 𝑖

ℎ22 = 𝑣2 | 2

𝑖1 =0

Admitancia de salida (OUTPUT) con entrada en circuito abierto → ℎ𝑜

Identificamos los parámetros en las ecuaciones con la notación correspondiente y un circuito equivalente

𝑉1 = ℎ𝑖 𝑖1 + ℎ𝑟 𝑣2 (suma de Voltaje11s) 𝑖2 = ℎ𝑓 𝑖1 + ℎ𝑜 𝑣2 (suma de corrientes)

Ahora, considerando al transistor como un cuadrupolo (cuya red lineal es un modelo de señal pequeña) en donde se cumple que la entrada y salida serian los puntos señalados en la figura, (B=Base, E=Emisor, C=Colector), y sobre todo, haciendo al EMISOR COMUN. (los parámetros también estarían relacionados con el emisor “e”)

𝑉𝑏𝑒 = ℎ𝑖𝑒 𝑖𝑏 + ℎ𝑟𝑒 𝑣𝑐𝑒 𝑖𝑐 = ℎ𝑓𝑒 𝑖𝑏 + ℎ𝑜𝑒 𝑣𝑐𝑒 y su circuito equivalente seria (notese la union del emisor comun)

ℎ𝑖𝑒 =

𝑣𝑏𝑒 | 𝑖𝑏 𝑣 =0 𝑐𝑒

𝑖

ℎ𝑓𝑒 = 𝑖𝑐 | 𝑏

𝑣𝑐𝑒 =0

ℎ𝑟𝑒 =

𝑣𝑏𝑒 | 𝑣𝑐𝑒 𝑖 =0 𝑏

𝑖

ℎ𝑟𝑜 = 𝑣 𝑐 | 𝑐𝑒

𝑖𝑏 =0

Los modelos de pequeña señal en transistores de emisor común pueden ser los siguientes: El Modelo hibrido π petardoo Se eliminan las fuentes DC

El modelo tambien se aplica para transistores PNP sin cambio de polaridades

El modelo T Se eliminan las fuentes DC, lo que hace este modelo es que muestra explicitamente la resistencia de emisor re en lugar de la resistencia de base rπ

Amplificadores en Base común El circuito esta conectado en base común, luego se tienen nuevos parametros de esta nueva interconexión, los cuales se muestran

A la izquierda: Configuración en base común. A la derecha: Modelo de base común con parámetros

Amplificación aplicada a pequeña señal Amplificadores en Colector común La siguiente configuración llamada colector común, implica que, para pequeña señal en CA, las mediciones de señal serán referidas respecto del colector. Habitualmente, una de las mas usadas es la que se muestra a la derecha, llamada seguidor de emisión, note que, para CA, el colector del BJT estará conectado a tierra. Se puede usar el modelo del BJT en colector común, sin embargo, por simplicidad, se ocupará al igual que para base común el modelo de emisor común.

A la izquierda: Colector Común A la derecha: Seguidor de emisor.

2. Analizar el circuito de la figura 7.1 según lo indicado (valores teóricos)

Como ya lo hemos realizado en previos anteriores, para resolver teóricamente el transistor, observamos la parte encerrada en rojo, hacemos circuito abierto todos los capacitores y aplicamos Thévenin (argumentando de que el Ib≈0) del lado izquierdo del circuito para hallar un Rb y una fuente de Voltaje11 que sirva para hallar el Voltaje11 Vb. La resistencia de Thévenin seria la Rb 𝑅𝑏 =

𝑅1. 𝑅2 (56𝐾)(13𝐾) = = 𝟏𝟎. 𝟓𝟓𝑲𝑶𝒉𝒎. 𝑅1 + 𝑅2 (56𝐾 + 13𝐾)

Luego el Voltaje11 de Thévenin (utilizando divisor de Voltaje11): 𝑉=

𝑅2. 𝑉𝑐𝑐 (13𝐾)(+9) = = +𝟏. 𝟔𝟗𝟓 𝑽 𝑅1 + 𝑅2 (56𝐾 + 13𝐾)

Después el circuito se vería así:

Luego según el transistor a utilizar sería el BC548, Según el Datasheet es de Silicio, por lo que su Voltaje11 base-emisor cuando está activo sería 0.7V, además de que su beta (ganancia de corriente) esta entre 100 y 150, podemos tomar un valor menor posible como el 100. Entonces, usaremos: 𝑉𝑏𝑒(𝑜𝑛) = 𝟎. 𝟕𝑽 ,

𝛽 = 𝟏𝟎𝟎

Luego vemos que: 𝑉 = 𝑉𝑅𝑏 + 𝑉𝑏𝑒 + 𝑉𝑅𝑒 Vemos y sabemos que:

𝑉𝑅𝑒 = 𝐼𝑏(𝛽 + 1)𝑅𝑒

y que:

Entonces: 𝑉 = 𝐼𝑏. 𝑅𝑏 + 𝑉𝑏𝑒 + 𝐼𝑏(𝛽 + 1)𝑅𝑒 Despejamos Ib: 𝐼𝑏 = Entonces:

𝑉 − 𝑉𝑏𝑒 (𝛽 + 1)𝑅𝑒 + 𝑅𝑏

𝑉𝑅𝑏 = 𝐼𝑏. 𝑅𝑏

𝐼𝑏 =

(+1.695) − (0.7) = 𝟖. 𝟎𝟔𝟖 𝒖𝑨 (100 + 1)(1040) + (10.55𝐾)

Luego, sabiendo eso tenemos: 𝐼𝑐 = 𝐼𝑏(𝛽) = (8.068𝑢)(100) = 𝟎. 𝟖𝟎𝟔 𝒎𝑨 También tenemos: 𝐼𝑒 = 𝐼𝑏 + 𝐼𝑐 = (8.068𝑢) + (0.806𝑚) = 𝟎. 𝟖𝟏𝟒 𝒎𝑨 Luego los Potenciales (Ve, Vc, Vb) en las puntas del transistor, teniendo las resistencias, las corrientes y los potenciales en los otros extremos (+12V, +3.83V, Tierra) se revelan que: 𝑉𝑐 = 6.582𝑉 ,

𝑉𝑏 = 1.546𝑉 ,

𝑉𝑒 = 0.846𝑉

Teniendo así los valores de Voltaje11s y corriente que trabajan en el transistor

Adicionalmente se realiza una simulación mediante el MultiSIM de este mismo circuito 6.1. Finalmente llenamos la tabla 6.3

Valores Teóricos

Vce 5.736V

Ve 0.846V

Vbe 0.7V

Ie(mA) 0.814

Ib(uA) 8.068

Ic(mA) 0.806

BIBLIOGRAFIA ACADEMIA. Modelado y señal pequeña. https://www.academia.edu/11149612/Modelado_y_An%C3%A1lisis_de_peque%C3% B1a_se%C3%B1al_del_BJT ELECTR-Unicrom. Punto de trabajo Q de un transistor. https://unicrom.com/punto-trabajo-qrecta-carga-estatica-transistor/ ELECTR-Unicrom. Amplificador emisor común. https://unicrom.com/amplificador-emisorcomun/ CLASE12. Parámetros híbridos de un Transistor. Diapo. 26.http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/EC1177/Contenido/clase12.pdf