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PREPARATORIO DE LABORATORIO DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS, PRACTICA NO. 7, ABRIL 2013 1

Amplificador con TBJ en configuración EmisorComún

Renato Díaz, Estudiante, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Resumen—Implementar y demostrar el comportamiento deun transistor en configuración emisor común e identificar susparámetros de operación en base a los resultados obtenidos enla medición de voltaje y corriente.

Index Terms—Amplificador, TBJ, Emisor común, impedanciade entrada, impedancia de salida.

I. INTRODUCCIÓN

ESTE presente preparatorio se enfocará a la implementa-ción y demostración de un transistor TBJ como amplifi-

cador en configuración emisor común , para eso se calcularánvoltajes y corrientes de polarización, además de la simulacióndel circuito popuesto para determinar las formas de onda deentrada y salida.

Abril , 2013

II. PROCEDIMIENTO PRACTICOII-A. Medir los voltajes y corrientes de polarización delamplificador.

II-B. Medir y graficar los voltajes alternos de entrada ysalida del amplificador

III. TRABAJO PREPARATORIOIII-A. Consultar de que manera se puede medir de formapráctica la ganancia de un amplificador con TBJ

Para medir la ganancia de voltaje, medimos el voltaje en laentrada del circuito y luego medimos el voltaje en la salidadel circuito y luego mediante la siguiente formula calculamosla ganancia de voltaje.

Av =VoVin

Mientras que para medir la ganancia de corriente primero,medimos la corriente en la entrada y luego en la salidadel circuito y aplicamos la siguiente fórmula para saber laganancia.

Ai =IoIin

III-B. . Escriba mínimo 4 características del amplificador enconfiguración Emisor Común. Como por ejemplo: impedanciade entrada, ganancia de voltaje o corriente, impedancia desalida, etc.

El emisor común se caracteriza por tener tanto ganancia detensión como de corriente .Su impedancia de entrada y salida

son altas. Se puede por tanto utilizarlo en etapas intermediaspero no para etapas de entrada ni salida.

Todos los amplificadores electrónicos tienen cuatro caracte-rísticas principales; que relacionan las variables presentes enlos terminales del amplificador:

Vin, Iin: Voltaje y corriente de entradaVo, Io: Voltaje y corriente de salida

Otras características son:

Zin = Vin/Iin: Impedancia de entrada, es una medidade cómo el amplificador carga el circuito que le entregaenergía.Zo= Vo/Io: Impedancia de salida es una medida de quetan bueno es el amplificador como fuente de energíafrente al circuito al cual entrega energía.Av = Vo/Vin: Ganancia de voltaje sin carga, es unamedida de cuanto amplifica el voltaje Vi generando unvoltaje Vo.Ai = Io/Iin: Ganancia de corriente sin carga, es unamedida de la amplificación de la corriente. Cuando seconocen estos valores se establece un circuito equivalenteen el que el amplificador se comporta como una resisten-cia en los terminales de entrada y un circuito Thevenino Norton a la salida.La polarización más comúnmente usada es la de divisorde voltaje, la mayoría son usadas para amplificar voltajeexcepto el seguidor emisor que no amplifica voltaje sinocorriente ésta es usada en lo que se llama etapas de salidadonde se deben entregar altas corrientes a una carga sinque las amplitudes de voltaje se reduzcan apreciablemen-te por el consumidor, por ejemplo en sonido entregar laseñal a los particulares, en el campo industrial se usanpara variar la velocidad de motores DC de baja potencia.Efecto de carga: Cuando a un amplificador se conectaun circuito que actúe como carga (ZL) se produce unadisminución o çaída"del voltaje de salida, el voltaje concarga (VOL) es:

V oltaje =(ZL ∗ Vo)

(ZL + Zo).


0

18kR118kR1

3.3kR23.3kR2

3.3uF

C1

3.3uF

C1Q1

Q2N3904

Q1

Q2N3904

1.2kR31.2kR3

1uF

C2

1uF

C2

220R4220R4

V1

FREQ = 1kHzVAMPL = 300mV

VOFF = 0V1


VOFF = 039R539R5

2.7k

R6

2.7k

R6 V224VV224V

47uF

C3

47uF

C3

Figura 1.

III-C. Para el circuito de la figura 1, encuentre: los voltajesy corrientes de polarización y la ganancia de voltaje.

Como datos sabemos :VBE = 0,7[V ], VCC = 24[V ]Zin−T = (β+1)(RE1+RE2) = (101)(39+220) = 26,16[kΩ]10 ∗R2 = 10 ∗ 3,3[kΩ] = 33[kΩ]Zin−T < 10 ∗R2

ANALISIS DC : (FORMA EXACTA)

VTH = VCC ∗R2

R1 +R2= 24 ∗ 3,3[kΩ]

18[kΩ] + 3,3[kΩ]= 3,72[V ]

RTH = R1||R2 =18 ∗ 3,3

18 + 3,3= 2,788[kΩ]

IB =VTH − VBE

RTH + (β + 1) ∗ (RE1 +RE2)=

=3,72− 0,7

2,788 + (101) ∗ (39 + 220)= 104,33[µA]

IE = (β + 1) ∗ IB = (101) ∗ 104,33[µA] = 10,54[mA]IC = β ∗ IB = 100 ∗ 104,33[µA] = 10,43[mA]VE = IE ∗ (RE1 +RE2) = 10,54[mA]∗ (39+220) = 2,73[V ]VC = VCC − IC ∗RC = 24− (10,43m ∗ 1,2k) = 11,484[V ]VB = VTH − (RTH ∗ IB) = 3,43[V ]VBC = VB − VC = 3,43− 11,484 = −8,054[V ]VCE = VC − VE = 11,484− 2,73 = 8,754[V ]

ANALISIS AC : re =26[mV ]

IE= 2,47[Ω]

Zin = RBB ||β ∗ (re +RE1)

Zin =

(18k ∗ 3,3k

18k + 3,3k) ∗ 100(2,47 + 39)

(18k ∗ 3,3k

18k + 3,3k) + 100(2,47 + 39)

= 1,67[kΩ]

Av = − RC ||RL

re +RE1= −1,2k||2,7k

2,47 + 39= −20,033

Zo = RC = 1,2[kΩ]

VE 2.73[V]VB 3.43[V]VC 11.484[V]IE 10.54[mA]IB 104.33[uA]IC 10.43[mA]VBC -8.054[V]VCE 8.754[V]Zin 1.67[k Ω]Zo 1.2[k Ω]Av -20.033

Cuadro IVALORES CALCULADOS

III-D. Para el circuito de la figura 1,exponga de formaaproximada la onda de salida esperada en la carga.

RENATO DIAZ LABORATORIO DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS PRACTICA N 7(A) Onda de salida en la carga(RL)

Time

0s 1ms 2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10msV(C2:B)

-8.0V

-4.0V

0V

4.0V

8.0V

Figura 2. Onda de salida en carga (RL)

III-E. Realizar y presentar las simulaciones del circuito

3.370V

24.00V

9.946V

9.946V

0V3.066V

0V

2.604V

0

V

V

18kR118kR1

3.3kR23.3kR2

Q1

Q2N3904

Q1

Q2N3904

3.3uF

C1

3.3uF

C1

1.2kR31.2kR3

1uF

C2

1uF

C2

220R4220R4

V1


VOFF = 0V1


VOFF = 039R539R5

2.7k

R6

2.7k

R6

47uF

C3

47uF

C3

V224VV224V

Figura 3. Simulación del circuito Fig. 1 (Voltajes)


0

V

V

18kR118kR1

1.146mA

3.3kR23.3kR2

1.021mA

3.3uF

C1

3.3uF

C1

Q1

Q2N3904

Q1

Q2N3904

124.8uA

11.71mA

-11.84mA

1.2kR31.2kR3

11.71mA

1uF

C2

1uF

C2

220R4220R4

11.84mA

V1


VOFF = 0V1


VOFF = 00A

39R539R511.84mA

2.7k

R6

2.7k

R6

0A

V224VV224V

12.86m

47uF

C3

47uF

C3

Figura 4. Simulación del circuito Fig. 1 (Corrientes)

RENATO DIAZ LABORATORIO DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS PRACTICA N 7(A) Ventrada vs. Vsalida(RL)

Time

0s 1ms 2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10msV(C2:B) V(C1:B)

-8.0V

-4.0V

0V

4.0V

8.0V

Figura 5. Onda de entrada vs onda de salida en RL

IV. CONCLUSIONES

El amplificador en Emisor Común se caracteriza poramplificar la señal, tanto en el voltaje como en lacorriente, además el voltaje de salida es invertido conrespecto al de entrada.Su impedancia de entrada y salidason altas.No se puede obtener amplificación en el dominio de casin la aplicación de un nivel de polarización de cd.Para la mayoría de las aplicaciones el amplificador deTBJ se puede considerar lineal, lo que permite utilizarel principio de superposición para separar los análisis ydiseños de cd y ca.

V. BIBLIOGRAFIA

REFERENCIAS

[1] R. Boylestad and L. Nashelsky, Electrónica:Teoria de circuitos y dispo-sitivos electrrónicos 10ma ed. Prentice Hall, 2009.

[2] Thomas L. Floyd, Dispositivos Electrónicos, Octava Edición, PearsonEducación; México 2008.

[3] Schilling, D., Belove, . 1993. Circuitos Electrónicos Discretos e Integra-dos. Mc Graw- Hill

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