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8/18/2019 Amplificadores de Pequena (1)
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA,ELECTRÓNICA ANALOGA II,
AMPLIFICADORES DE PEQUEÑA SEÑAL 1
Amplificadores de Pequeña SeñalUniversidad Nacional de
Colombia-Sede Bogotá, Departamento de Ingenierı́a Eléctrica y
Electrónica
Oscar Sanchez- [email protected],
Anderson [email protected],
Juan David Ramirez- [email protected].
Resumen—En el siguiente documento describiremos
levementecomo es el comportamiento de los tres tipos de
amplificadoresen los transistores BJT y como varia su
comportamiento paraun NPN y PNP.
Index Terms—Peque ˜ na se ˜ nal,
transistor NPN y PNP, Ganancia,ancho de banda, impedancia de
entrada y salida.
I. INTRODUCCIÓN
El transistor Bipolar BJT, es un dispositivo semiconductor
de tres terminales empleado en muchas aplicaciones de dife-
rentes ramas de la electrónica. Entre una de las tantas
aplica-
ciones de este dispositivo está el desarrollo de
amplificadores
para señales pequeñas, el documento se enfoca al análisis
y
diseño de estos amplificadores al utilizar el transistor de
las
tres configuraciones básicas, y verificar los resultados
anterior-
mente propuestos para ciertos requerimientos propuestos para
el diseñador.
En el desarrollo de la practica trabajaron Anderson Guerrero
como gerente, Oscar Sanchez como tesorero y Juan Ramı́rez
como analista.
II. MARCO TEÓRICO
El diseño de un amplificador utilizando transistores BJT
se basa en el principio de pequeña señal, el cual consiste
en operar al dispositivo en una región totalmente lineal,
esta
relación se presenta cuando analizamos la relación de la
curva
corriente y tensión.[1]
Para realizar el diseño se debe partir de las condiciones
que
se impongan y resolver el circuito para determinar las
variables
que cumplan con las restricciones. Para lograr
amplificación
el transistor debe estar polarizado de tal manera que la
curva
presente la condiciones necesarias para operen en la región
activa. V B < V C [1]
Figura 1. Modelo de pequeña señal
II-A. Ecuaciones de dise˜ no
I C = βI B (1)
I E = I C (1 + β )
(2)
gm = I C V T
(3)
ro = V AI C
(4)
re = V T I E
(5)
Av = vovi
(6)
rπ = V T I B
= β V T I C
(7)
III. MATERIALES E INSTRUMENTOS REQUERIDOS
-Osciloscopio
-Fuente DC
-Generador de señales
-Multı́metro True RMS
-Tres sondas
-Resistencias
-Condensadores
-Transistores
Se adquirieron 6 transistores (3 NPN y 3 PNP) aun costo
de 1000 $ cada uno y un aproximado de 25 resistencias a 50 $cada
una otos materiales ya sea cable y resistencias adicionales
ya se poséıan y no se compraron para la realización del
montaje dando un total de 7250 $ invertidos en los montajes.
IV. DIS EÑO
Los diseños presentados a continuación, son con el fin de
obtener una ganancia Av < 200V /V ,
un ancho de bandaBW m > 1 MHz
polarizado con un voltaje de V CC
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IV-A. Emisor Com´ un
El tipo de transistor utilizado para la amplificación con
un
NPN es:
Figura 2. Emisor Común NPN
Av = −57,27V /V
Rin = 1,86kΩ
Rout = 1,47kΩ
Figura 3. Emisor Común PNP
IV-B. Base com´ un
Figura 4. Base común NPN
Av = 0,94 V /V
Rin = 78Ω
Rout = 28,57K Ω
Figura 5. Base común PNP
Av = 0,94 V /V
Rin = 78Ω
Rout = 28,57K Ω
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IV-C. Colector Com´ un
Figura 6. Colector común NPN
Av = 0,96 V /V
Rin = 100Ω
Rout = 135Ω
Figura 7. Colector común PNP
Rout = 165Ω
Rin = 110Ω
V A = 44 V /V
V. SIMULACIONES
V-A. Emisor com´ un
Figura 8. Ganancia para un NPN
Figura 9. Ancho de Banda
//PNP
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Figura 10. Ganancia para un PNP
Figura 11. Ancho de Banda transistor PNP
V-B. Base Com´ un
Figura 12. Ganancia transistores NPN
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Figura 13. Ganancia para un PNP
Figura 14. Ancho de Banda del PNP
V-C. Colector com´ un
Figura 15. Ganancia del colector NPN
Figura 16. Ancho de Banda del colector NPN
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de entrada puede ser muy baja pues depende de la resistencia
de la juntura BC (1/gm) y la resistencia de salida muy altapues
depende mayormente de Rc y r0 que pueden tener valoresmuy
altos.
VII-C. Colector Com´ un
La caracterı́stica principal de esta configuración es una
ga-
nancia muy cercana a 1 lo que se corrobora por los
resultadosobtenidos, este circuito cuenta con una resistencia de
entrada
muy alta y una resistencia se salida muy baja lo que
favorece
su uso como seguidor de voltaje o adaptador de impedancias.
Los resultados de las tres configuraciones difieren entren
el
calculo, la simulación y la implementación, en el primer
caso
se debe a las aproximaciones y modelos que se utilizan al
hacer los cálculos, ademas los datos modelos obtenidos para
el simulador o los datos provistos por la hoja de datos
pueden
ser diferentes a los del transistor real.
VI II. CONCLUSIONES
Los simuladores son una herramienta muy útil para
comprobar la certidumbre de los cálculos y como una
manera de predecir el comportamiento que puede tener
el diseño en la implementación ası́ como la opción de
realizar correcciones y cambiaos al diseño.
La hoja de datos o los modelos para el simulador son
solo una guı́a para el diseño pues los valores exactos
necesarios son independientes a cada dispositivo y hacer
la caracterización individualmente tomarı́a mucho tiem-
po, sin embargo los valores dados sirven para hacer un
diseño funcional lo bastante aproximado.
Los transistores NPN y PNP arrojan resultados similares
al momento de realizar la practica.
Las tres configuraciones ofrecen un buen ancho de banda(de 1kHz
a mas de 1MHz) para operaciones en baja
frecuencia y pequeña señal tal como el audio.
REFERENCIAS
[1] Adel S. Sedra, Kenneth C.Smith, Microelectronic
Circuits, 5ta Edi-ción, Oxford University, 2004, páginas
421-483.
[2] Behzad Razavi, Fundamentals of Microeletronics,
2da Edición, Wi-ley, 2013, páginas 193-253.
![Amplificadores: Série LK - Profissom · 2020. 9. 11. · Amplificadores: Série LK Modelos Disponíveis: Profissom Amplificadores profisom.com.br [55] 3332-9601 Características:](https://img.document.onl/doc/110x75/6096cd0eaa0e1111d70fc9fd/amplificadores-srie-lk-profissom-2020-9-11-amplificadores-srie-lk-modelos.jpg)
