PRACTICA 3 AMPLIFICADOR COLECTOR COMUN O EMISOR SEGUIDOR
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OBJETIVO
·
CALCULOS
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CONCLUSIONES
DE GARCIA RODRIGUEZ GUILLERMO
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CONCLUSIONES DE
GUTIERREZ NAVA ALLYZON
·
CONCLUSIONES PASQUEL ALVAREZ
DE LA CUADRA RODRIGO
ESTA PRACTICA NOS PERMITIRA CONOCER LAS
CARACTERISTICAS DE UN AMPLIFICADOR EN COLECTOR COMÚN TAMBIEN LLAMADO SEGUIDOR DE
EMISOR LA GANANCIA DE VOLTAJE DEL AMPLIFICADOR, CONOCEREMOS LAS IMPEDANCIAS DE
ENTRADA Y DE SALIDA, Y TAMBIEN CONOCEREMOS LAS APLICACIONES DE ESTE.
AMPLIFICADOR DE COLECTOR
COMÚN O EMISOR SEGUIDOR
Un
amplificador también puede utilizar un transistor con el colector conectado
como terminal común. Este circuito se denomina con el nombre de emisor
seguidor, seguramente por que es análogo al seguidor catódico de tuvo al vacío.
Se podría creer que el procedimiento de análisis sería el mismo para las
conexiones en base común y emisor común, pero este no es el caso. En este
circuito la terminal de entrada es la base y la terminal de salida es el
emisor. Para encontrar los parámetros del amplificador en colector común
gráficamente, se requieren las curvas características del transistor a
utilizar.
La
configuración en seguidor emisor se caracteriza por una ganancia de tensión
ligeramente menor a la unidad, una elevada impedancia de entrada y una baja
impedancia de salida. Generalmente se utiliza como transformador de impedancia
en los circuitos de entrada y salida de sistemas de amplificadores.
Cuando
se sitúa en el circuito de entrada, su elevada impedancia de entrada traduce la
carga aplicada a la fuente de la señal.
Cuando
se sitúa en el circuito de salida sirva para aislar de la carga la etapa
precedente del amplificador y además da una baja impedancia de salida.
AMPLIFICADOR
EN COLECTOR COMUN:
ANÁLISIS
EN CORRIENTE CONTINUA:
ANALISIS
EN CORRIENTE ALTERNA.
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.
Nota: La impedancia de entrada
alta es una característica deseable en una amplificador
pues, el dispositivo o circuito que lo alimenta no tiene que entregarle mucha
corriente (y así cargarlo) cuando le pasa la señal que se desea amplificar.
Este circuito no tiene resistencia
en el colector y la salida está conectada a la resistencia del emisor
(ver la figura). El voltaje se salida "sigue" al voltaje en el
emisor, sólo que es de un valor ligeramente menor (0.6 Voltios aproximadamente)
Ve = Vb - 0.6 Voltios
La ganancia de tensión es: Av
= Vout / Vin = Ve / Vb.
Como Ve es siempre menor que Vb,
entonces la ganancia siempre será menor a 1.
La impedancia de entrada se obtiene con la siguiente fórmula:
Zin = (β
+ 1) x Re
Donde: β es la ganancia de corriente del
transistor (dato del fabricante)
Del gráfico anterior. Si Re = 2.2 KiloOhmios
(2.2 K) y β = 150
Zin = (β + 1) x Re = (150
+ 1) x 2200 Ohmios = 332,000 Ohmios (332 K)
Este amplificador aparenta una
impedancia de entrada de 332,000 Ohmios a la fuente de la señal que se desea
amplificar. Este tipo de circuito es muy utilizado como circuitos separadores.
DESARROLLO
AMPLIFICADOR EN
COLECTOR COMÚN (EMISOR SEGUIDOR)
Se
plantea un amplificador de colector común o emisor seguidor , que se le da el
nombre así por que no existe resistencia en e.0l colector entonces el voltaje se sale y sigue al emisor .
Ahora
se va a calcular el punto de operación y el voltaje de salida pico a pico.
R1=10K
R2=20K
Rb= R1paralelo R2 = 6.66 K
Vbb = (R1)(Vcc)/(R1+R2) = 4V
Icq=Vbb-Vbe /((Rb/β)+Re )= 4 - 0.7
/((6.66K/100)+1000) = 3.093mA
Vceq = Vcc –Icq(Rcd)
= 12 –(3.09mA)(1000)
= 8.907 V
Ic’ = Vceq/Rca
+Icq = 8.907/500 +3.097mA = 20.9 mA
Vs(p-p) = 2 (Icq –
0.05(Ic’)(Re paralelo Rl)
= 2 ((3.907mA - 0.05(20.9mA))(500)
=
2.862 V.
REGRESAR
En la siguiente simulación se
muestra los voltajes obtenidos de la base-colector, base-emisor y el voltaje de
colector emisor el cual nos va a servir para obtener nuestro punto de operación
ya que recordando nuestro punto de operación tiene coordenadas Q(Vceq,Icq), los
demás voltajes solo son para corroborar si nuestro transistor está trabajando
en buenas condiciones.
MIDIENDO VOLTAJES
VOLTAJE base –colector
VOLTAJE base-emisor
VOLTAJE colector-emisor
Aquí se mostró nuestro voltaje
colector-emisor que como ya se mencionó, lo ocuparemos para nuestro punto de
operación, además de que los resultados , es decir, el
medido y el calculado, varian por decimas:
Vceq (calculado) = 8.907 V
Vceq(medido) = 8.753 V
MIDIENDO CORRIENTES
CORRIENTE colector
Ahora la corriente del colector
también varia poco es decir, en décimas:
Icq (calculada)= 3.093 mA
Icq (medida) = 3.235 mA
Esto quiere decir que el dice es
casi perfecto solo que varia en cuanto beta , y la temperatura de los elementos, etc. Un sin fin de
factores que afectan en los resultados, claro está solo es por poco.
AHORA CON SEÑAL
CARACTERISTICAS DEL GENERADOR DE
FUNCIONES
Si se le aplica un generador de
funciones que tenga las siguientes características,
Se podrá obtener una señal de
entrada y por tanto una de salida que varíe en lo más mínimo
, como nos dice la definición de este tipo de amplificador, este tipo de
configuración se reconoce por que la ganancia de voltaje es menor a la unidad,
esto quiere decir que este tipo de configuración es aplicable, solo si se
requiere casi la misma señal de entrada que de salida.
SEÑAL DE ENTRADA COMPARADA CON LA
SALIDA
-
http://proton.ucting.udg.mx/home/macacus/web-docs/electronica/2.html
-
http://www.unicrom.com/Tut_emisor_seguidor.asp
GARCIA RODRIGUEZ GUILLERMO
En esta
práctica aprendí que el voltaje de salida se mide de la resistencia RL que se
encuentra en la salida del emisor acoplada con un capacitor, esto se dio por
que no existe resistencia en el colector.
También aprendí que la ganancia de tensión es ligeramente
menor a la unidad, y que existe una elevada impedancia de entrada y una baja
impedancia de salida.
Entonces concluí que esta configuración de
amplificador se utiliza como transformador de impedancia en los circuitos de
entrada y salida de sistemas de amplificadores.
Entonces
se le llama emisor seguidor por que como no existe resistencia en el colector
el voltaje se sigue o sigue al voltaje del emisor pero con un valor pequeño.
Bueno
como en todas las prácticas tenemos que ponernos a aplicar los conocimientos
obtenidos en la teoría para que esta practicar salga bien.
Lo
que aprendimos en esta practica las
características de un amplificador colector común ò emisor seguidor.
Pudimos
observar que en este circuito la terminal de entrada es la base y la terminal
de salida es el emisor.
El
emisor se caracteriza por una ganancia de tensión ligeramente menor a la
unidad, una elevada impedancia de entrada y una baja impedancia de salida.
También
pudimos darnos cuenta que no había resistencias en el colector por eso mismo tuvimos
que medir el voltaje de salida en RL.
Podemos
concluir que para encontrar los parámetros del amplificador en colector común
gráficamente, se requieren las curvas características del transistor a
utilizar.
Pasquel Álvarez de
la Cuadra Rodrigo No. de boleta:
2003350258
Concusiones.
Gracias
a esta práctica pude conocer en forma empírica las características y
peculiaridades del circuito amplificador
en colector común autopolarizado para MES. En
primer lugar, éste circuito tiene diferencias con otros tipos, en especial por
la conexión que en este caso se trata de colector común, que comúnmente se le
llama como emisor seguidor. Y precisamente ésta nomenclatura responde a una
característica de éste circuito, que también observamos en la práctica. Ésta
característica se refiere a la igualdad en las fases de las señales de entrada
y salida. En éste tipo de transistor, se ve la muy trascendente peculiaridad de
que las señal de salida, al estar conectada al emisor, no sufre desfase, por
eso, en el emisor, donde se encuentra la salida, la señal sigue exactamente el
viaje de la señal de entrada, de ahí el nombre de emisor seguidor.
Otra
característica peculiar de éste circuito que encontramos fue que en éste
circuito, tal y como se esperaba, la señal de salida no era mucho más grande
que la de entrada, que en términos más técnicos, nos dice que éste circuito, en
ésta configuración, presenta muy baja ganancia de voltaje, que como se vio en
la práctica se ve reflejado en la salida, ya que ésta no es muy amplia en
voltaje, respecto a la entrada. Además en éste circuito existe una muy alta
impedancia de entrada, lo cual puede ser de gran ayuda para el acoplamiento de
circuitos.
Entonces
se puede decir que la principal característica de este circuito es la ventaja
que ofrece al no desfasar la señal de salida con respecto a la entrada.
1.- Menciona
algunas ventajas de utilizar un amplificador emisor seguidor
- Alta
ganancia de corriente
- Impedancia
de entrada alta
- Impedancia
de salida baja
2.-¿ Cómo es la señal de entrada con
respecto de la señal de salida en esta configuración?
Se dice que la señal de entrada va en fase con la
señal de salida, es decir, son iguales.
3.- ¿Características de la beta?
Beta () se utiliza
para definir la razón entre cambios de corriente de colector y cambios de
corriente de base. El término se conoce como factor de ganancia a
señal grande o factor de amplificación en cd. Por
tanto, se vuelve el modelo original simplificado. En la práctica, el valor de
varía con la corriente de base.
4.-Cuándo diseñamos un
amplificador con transistor ¿Cómo obtenemos una máxima excursión de salida?
La señal de entrada en ca debe de ser
simétrica alrededor de cero así se puede obtener, para esto debemos colocar el
punto Q en el centro de la recta de carga este se saca con la intersección del
valor polarización de IB con la recta de carga dc para esto decimos que:
Es importante saber que el punto Q lo
podemos estabilizar poniendo cuidado al
seleccionar los resistores estos son los que nos ayudan a mantener o a
colocarlo si es que esta abajo, colocarlo en el centro.
5.- ¿Cómo se polariza un transistor BJT para
ubicar su punto de operación de manera que opere como un amplificador?
Para poder utilizar un transistor BJT
como un amplificador es necesario primeramente polarizarlo, de manera que su
punto de operación se ubique en la región activa de sus curvas características.
La razón usual de esta polarización es encender el dispositivo, y en
particular, ponerlo a operar en la región de su característica en la que
funciona con mayor linealidad. El punto en el cual se alcanzan la corriente de
colecto (IC) y el voltaje de
colector-emisor (VCE) deseados, se conoce como punto de operación o
punto “Q”.
6.- ¿Defina impedancia de entrada y de salida?
Impedancia de Entrada:
Resistencia que se observa en el generador al conectarlo a la entrada del
amplificador.
Impedancia de salida:
Resistencia interna que presenta Vo si se emplea como
generador para otro dispositivo.
7.- Para que nos puede servir esta
configuración de emisor seguidor.
Para fines
de acoplamiento de impedancia
8.-¿ Cómo
es la ganancia de voltaje respectiva?
Es menor a
1 y tiene n defasamiento de 0°
9.- ¿Donde se mediría la señal de
salida de la configuración emisor seguidor?
Ahora se
mediría en los extremos de Rl pues no existe una
resistencia en el colector, y así es como la resistencia Rca
se convierte en
Re || Rl
10.-¿ Qué
hace con la corriente la configuraron emisor seguidor?
Aumenta la
corriente que entrega en la salida y esto es lo que hace que tenga una
impedancia baja.