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DISEÑO DE AMPLIFICADORES MONOETAPA CON TBJ

OBJETIVO: Diseñar, implementar y comprobar el funcionamiento de los amplificadores en configuración de Emisor Común (impedancia de entrada), Base Común, Colector Común utilizando un TBJ. 1. Presentar el diagrama esquemático del circuito implementado en el laboratorio, con los respectivos cambios de haber existido. Explicar el motivo que condujo a realizarlos.  Emisor-común.



Base-común



Colector-común

En el diseño de colector común se añadió una resistencia en colector para poder obtener una señal de salida sin distorsión.

2. En un cuadro presentar las mediciones AC y DC realizadas en la práctica, junto con los valores teóricos calculados en el trabajo preparatorio. (En caso de haber realizado modificaciones al circuito diseñado, es necesario realizar el recálculo de los valores correspondientes, o en su defecto simular el circuito implementado, para obtener los nuevos valores teóricos). 

Emisor Común. Simulación 6.63V VC

IC

2.54m A

VE

2.33V

IE

2.68m A

VB

3.02V

IB

17.3u A

Vin

250mV

Vop

2.85V

Práctica IC

2.6m A

VE

2.42V

IE

2.58m A

VB

3.07V

IB

6.8uA

Vin

250mV

Vop

3.1V

VC

4.68%

IC

2.36%

VE

3.86%

IE

3.73%

VB

1.66%

IB

60.69 %

Vin

0%

Vop

8.77%

VC

6.32V

Error

El error en IB de 60.69 % se pudo originar debido a una mala medición del amperímetro ya que los demás valores coinciden. 

Base común.

Se volvió a diseñar el circuito debido a que no podía cumplir con la salida esperada quedándonos el circuito mostrado.

Simulación 4.52V VC

IC

3.67m A

VE

2.3V

IE

5.31m A

VB

3V

IB

35.9u A

Vin

350mV

Vop

3V

4.2V

IC

4.72m A

VE

2.08V

IE

4.36m A

VB

2.7V

IB

36.6u A

Vin

350mV

Vop

2.44

7%

IC

28%

VE

9.5%

IE

17.8%

VB

10%

IB

1.9%

Vin

0%

Vop

18%

Práctica VC

Error VC

El error más alto es en la corriente de emisor, pero no tan considerable como para afectar la salida.



Colector Común

Simulación 7V VC

IC

2.12m A

VE

2.3V

IE

2.12m A

VB

7.7V

IB

21.2u A

Vin

3V

Vop

3V

Práctica 7.07V VC

IC

1mA

VE

3.75V

IE

1.07m A

VB

4.7V

IB

2.5uA

Vin

3

Vop

3.16V

1%

IC

52%

VE

63.04 %

IE

49.52 %

VB

38.96 %

IB

80.21 %

Vin

0%

Vop

5.33%

Error VC

En el caso de colector-común colocar una resistencia de 1 kΩ ayuda al circuito a que no tenga ruido. Eso ocasiono la reducción de las corrientes en emisor y colector. 3. Obtener los porcentajes de error debidamente justificados. Estos cálculos se hicieron juntamente con el numeral anterior.

4.

Realizar los cálculos necesarios para determinar la ganancia de voltaje, compararla con el valor teórico calculado. Obtenga el porcentaje de error y justifique el mismo. -ANEXO-

Los errores son relativamente bajos por lo que se podría concluir que los diseños se encuentran realizados de una manera correcta. 5. Graficar en hojas de papel milimetrado a escala, las señales de voltaje de entrada, salida y en emisor observadas en el osciloscopio, explique las diferencias o semejanzas con las señales obtenidas en la simulación.  Emisor Común



Base común



Colector común

6. Cuestionario. 6.1 Explique las ventajas y desventajas que presenta un amplificador en emisor común, base común, colector común. (Mínimo: 3 de c/u). 

Emisor común.

Ventajas: -

Inversión de la señal de entrada. Tiene una gran ganancia de voltaje.

Desventajas: -

Poca estabilidad térmica, se debe implementar circuitería extra para corregirlo. El circuito depende del valor beta.



Base común.

Ventajas: -

Tiene una gran ganancia de voltaje.

Desventajas: -

El circuito depende del valor beta. Necesita de valor de voltaje en DC alto para ser polarizado. Tiene una ganancia de corriente muy baja.



Colector común.

Ventajas: -

Logra una muy baja distorsión sobre la señal de salida.

Desventajas: -

Tiene una ganancia de voltaje menor a la unidad. Dependiendo de cada criterio se debe analizar el uso de una resistencia de colector.

6.2 Menciones aplicaciones de cada configuración. 

Emisor común.

-

Circuito de baja frecuencia debido a la alta impedancia de entrada. Amplificadores de audio Altas frecuencias de radio.



Base común.

-

Adaptar fuentes de señal de baja impedancia de salida. Micrófonos. Amplificadores de audio



Colector común.

-

Acoplador de impedancias

6.3 Explique por qué en ciertos diseños de emisor común no es necesario el uso de dos resistencias de Emisor. En circuitos diseños no se lo toma en cuenta o no es necesario dado que en el análisis ac, esta resistencia desaparece, es más utilizada para la estabilidad térmica, ya que no solo existe la caída de voltaje en una sola resistencia sino en las dos por ende es más estable.

6.4 Como influye el valor de la resistencia RC. Qué sucede con Vcc, Ic y con la resistencia dinámica del transistor si se asume un valor de RC>>RL, RC=RL o RC