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PRACTICA1

 

AMPLIFICADOR DE POLARIZACIÓN MEDIANTE

REALIMENTACIÓN POR COLECTOR

 

 

Objetivo.

 

Ésta práctica conoceremos las los amplificadores monoetapa con transistores bipolares por polarización fija y por retroalimentación de colector, conoceremos la estabilidad que las dos configuraciones así como la operación y su ganancia de voltaje.

 

 

Introducción Teórica

Amplificador a transistor emisor común

Para que una señal sea amplificada tiene que ser una señal de corriente alterna. No tiene sentido amplificar una señal de corriente continua, por que ésta no lleva ninguna información.
En un amplificador de transistores están involucradas los dos tipos de corrientes (alterna y continua). La alterna es la señal a amplificar y la continua sirve para establecer el punto de operación del amplificador. Este punto de operación permitirá que la señal amplificada no sea distorsionada.


 

Electrónica Unicrom - Amplificador con transistor emisor común

 

 

Este punto de operación permitirá que la señal amplificada no sea distorsionada.
En el diagrama se ve que la base del transistor está conectada a dos resistencias (R1 y R2). Estas dos resistencias forman un divisor de tensión que permite tener en la base del transistor una tensión necesaria para establecer la corriente de polarización de la base.
El punto de operación en corriente continua está sobre una línea de carga dibujada en la familia de curvas del transistor. Esta línea esta determinada por fórmulas que se muestran. Hay dos casos extremos, cuando el transistor está en saturación (Ic máx.)Y cuando está en corte (Ic = 0). Ver la figura arriba a la derecha.
Si se modifica R1 y/o R2 el punto de operación se modificará para arriba o para abajo en la curva pudiendo haber distorsión.

 

Si la señal de entrada (Vin) es muy grande, se recortarán los picos positivos y negativos de la señal en entrada (Vout)

 

 

Electrónica Unicrom - Establecimiento del punto de operación de un amplificador emisor común

 

 

El condensador de bloqueo C1:


Este condensador (capacitor) se utiliza para bloquear la corriente continua que pudiera venir de Vin. Este condensador actúa como un circuito abierto para la corriente continua y un corto circuito para la corriente alterna (la que se desea amplificar) Esto condensadores no se comportan así en la realidad, pero se acercan bastante, pudiendo tomarse así.

 

Capasitor de derivación (Ce):


La resistencia Re es una resistencia que aumenta la estabilidad de el amplificador, pero que tiene el gran inconveniente que es muy sensible a las variaciones de temperatura (causará cambios en la corriente de base, lo que causará variaciones en la corriente de emisor (recordar Ic = β Ib)). Esto causará una disminución en la ganancia de corriente alterna, lo que no se desea. Para resolver el problema se pone en paralelo con Re un condensador que funcionará como un corto circuito para la corriente alterna y un circuito abierto para corriente continua:

 

donde Zin es la resistencia equivalente en paralelo de R1, R2 y hie, que normalmente no es un valor alto (contrario a lo deseado)

 

 

Nota:

β = hfe  son parámetros propios de cada transistor

hie = impedancia de entrada del transistor dada por el fabricante

 

 

El estudio de los amplificadores se inicia a partir de la relación de transferencia del transistor, es decir, la curva que da I C en función de I B .

La polarización dada al transistor, en este caso debe ser aquella que sitúe el punto de trabajo (o de reposo sin señal), en el centro del tramo recto de la característica de colector de tal manera que la amplitud de la señal aplicada a la entrada, no llegue a superar esta zona rectilínea para que a la salida se disponga de una señal amplificada y exactamente igual a la de entrada, esto es, sin distorsión.

La señal alterna dibujada, que puede ser cualquier tipo de señal variable recibida a la entrada, se superpone sobre la polarización fija dada a la base que da lugar al punto de trabajo. Esta señal es amplificada por el transistor dando a la salida una señal mucho mayor y el hecho de evitar que ésta quede distorsionada significa que el tipo de trabajo sea el de clase A.

El rendimiento de este tipo de trabajo proporciona un valor por debajo del 50 % entendiendo como tal el cociente entre la potencia suministrada por el amplificador y la potencia aportada por la fuente de alimentación.

Emisor Común

La configuración de transistor que se encuentra más a menudo aparece en la figura de abajo para los transistores pnp y npn. Se le denomina configuración de emisor común debido a que el emisor es común o hace referencia a las terminales tanto de entrada como de salida (en este caso, es común tanto a la terminal de base como a la de colector). Una vez más, se necesitan dos conjuntos de características para describir por completo el comportamiento de la configuración de emisor común: uno para el circuito de entrada o base-emisor y otro para el circuito de salida o colector-emisor.

En la región activa de un amplificador de base común la unión del colector-base se encuentra polarizada inversamente, mientras que la unión base-emisor se encuentra polarizada directamente.

Para propósitos de amplificación lineal (la menor distorsión), el corte para la configuración de emisor común se definirá mediante IC = ICEO.

 

Símbolos utilizados con la configuración de emisor común: a) transistor npn; b) transistor pnp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Desarrollo

 

 

  1. DISEÑO DE UN CIRCUITO AMPLIFICADOR DE EMISOR COMÚN CON POLARIZACIÓN FIJA.     

 

 

 

 


 

 

 

SIMULACIÓN CON EL 2N2222

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SEÑAL DE ENTRADA

 

 

 

 

 

 

SEÑAL DE SALIDA

 

 

 

[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Repetir los pasos 1 al 4 para un amplificador de polarización mediante retroalimentación de colector:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOLTAJER Y CORIENTE DEL CIRCUITO ANTERIOR

 

 

 

 

 

 

SEÑAL DE SALIDA CON CAPASITOR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SEÑAL DE ENTRADA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cuestionario

 

 

1. ¿ Qué propiedad del transistor afecta en el punto Q?

La ~ y la Corriente.

2. ¿En el circuito amplificador que resistencia influye en la potencia total?

La RB.

3. Explique la funcionalidad de Re.

La Re no afecta mucho solo como un estabilizador.

4. ¿Por qué se le aplica solo voltaje de polarización?

Para obtener la recta de carga y el punto de operación en reposo.

5. ¿Rediseñando como se estabiliza el circuito?

Con una resistencia y un capacitor en el emisor.

6. ¿Qué importancia tiene el elegir el transistor correcto para el amplificador?

Las características del diseño del circuito varían y la le y VeE así como la ~.

7. ¿Cuál es el óptimo para esta practica?

2N2222 por su ~ y le

8. ¿Qué diferencia hubo entre polarización directa y retroalimentación?

Por polarización fija la señal de salida es más estable que por retroalimentación

9. ¿Qué transistor es el ideal para el circuito de de retroalimentación, explique la ganancia y causa?

1 N2222 por su ~ y le, Rs es la causa de controlar la señal amplificada

10. ¿Qué elemento controla el amplificador (la ganancia de señal)?

Rs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusiones

 

Aguilar Alemán Francisco Tonatiuh

 

 Esta práctica me sirvió de introducción al funcionamiento de los amplificadores con transistores, conociendo su funcionamiento general. Y por otro lado me permitió conocer  y diferenciar las características principales de los dos modelos más simples y básicos de polarizar un amplificador por colector común.

 

Pude observar  las características particulares de los dos circuitos. Además me enseño que existen algunas características que ambas configuraciones comparten entre sí, como el hecho de que en ambas configuraciones se puede estabilizar el punto Q, o el hecho de que en las dos configuraciones se presenta el fenómeno de la distorsión cuando se alimenta la entrada con señales muy grandes en voltaje. Por otro lado, en las diferencias, encontramos que la configuración polarizada por retroalimentación presenta una ganancia de voltaje más grande, lo que se puede traducir en que éste amplificador es “mejor amplificador”, ya que, al compararlo con la otra configuración, con el mismo voltaje de entrada, se puede obtener más tensión a la salida.

 

 Hernández Quintero  Luis

 

En esta práctica entendí que para que una señal sea amplificada tiene que ser una señal de corriente alterna.

No tiene sentido amplificar una señal de corriente continua, por que ésta no lleva ninguna información.

 

Si la señal de entrada (Vin) es muy grande, se recortarán los picos positivos y negativos de la señal en entrada (Vout).

 

 

Suarez Puente Oscar Alberto

En los experimentos de esta práctica observe, que si no colocamos un acoplador en el circuito amplificador (el cual es el capacitor, tanto en la entrada como en la salida del circuito) en la señal de salida no podremos ver el efecto de amplificación al momento de conectar al osciloscopio, pues no se tiene un acoplamiento entre el generador, que produce la señal de entrada, y el circuito amplificador. El colocar una resistencia e, el emisor nos proporciona mas estabilidad en el circuito, asi, al momento de cambiar el transistor por una beta diferente, el punto de operación Q no cambiará demasiado su posición, para estabilizar el efecto que produce la resistencia en el emisor es conveniente colocar un capacitor en paralelo a la Re.

 

 

 

 

 

 

 

CONCLUSIONES

Luis Hernández Quintero

 

En esta práctica comprendí como el divisor de voltaje consiste en una serie de resistencias entre la tierra y el alto voltaje.

 

En donde la resistencia de emisor supone mantener constante la tensión en bornes de la misma.

Cuando aumenta la temperatura quien primero lo hace es la corriente de colector y, con ello, la corriente de emisor haciéndolo más negativo, entonces aumentará la tensión en bornas de R E y disminuirá la tensión entre la base y el emisor, con ella se hace menor la corriente de base, ocasionando la disminución de la corriente de colector.

Esto nos da un amplificador estable.

CONCLUSIONES

Luis Hernández Quintero

 

En esta practica identifique que  el amplificador seguidor emisor, también llamado colector común, es muy útil pues tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida baja.

 

El amplificador emisor seguidor (ES), o colector común CC. Este tipo de configuración para el amplificador se utiliza para obtener una ganancia de corriente y ganancia de potencia.

Esto es, conforme la señal de entrada aumenta de valor, la señal de salida disminuye. El amplificador tiene una ganancia de tensión ligeramente menor que uno.