República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior

I.U.P. Santiago Mariño

Extensión Maturín

Ing. Electrónica

AMPLIFICADOR Y SEÑAL PEQUEÑA

BJT

Prof.: Bachiller:

Ing. Mariangela Pollonais Johan Muñoz C.I: V-24.121.938

Maturín 16 de Marzo del 2017

INDICE

INTRODUCCION………………………………………………………………………… 1

AMPLIFICADOR BJT……………………………………………………………......... 2

CLASES DE AMPLIFICADOR………………………………………………………… 3

MODELO HIBRIDO …………………………………………………………………….. 4

BJT EN EMISOR COMUN COMO AMPLIFICADOR DE SEÑAL PEQUEÑA LINEAL…………………………………………………………………………………. .. 4

PROCEDIMIENTO DE OBTENCION DEL MODELO DE SEÑAL PEQUEÑA DE UN AMPLIFICADOR EN EMISOR COMUN………………………………………… 6

CARACTERISTICAS MÁS IMPORTANTES DE UN AMPLIFICADOR………... ...6

CUADRIPOLO…………………………………………………………………………. 7

CONCLUSION…………………………………………………………………………. 8

INTRODUCCION

Debemos conocer que el transistor bipolar tiene cuatro regiones o zonas de funcionamiento o polarización en CC. Las “regiones de funcionamiento” se determinan de acuerdo con las polaridades de los voltajes en las uniones colector-base y base-emisor. La zona más común de funcionamiento del transistor bipolar es la zona activa, que se define como aquella que tiene la unión E-B polarizada en directo y la unión C-B polarizada en inverso. Para el p+np esto significa que la E-B tiene una polaridad de “+” a “-” y que la C-B tiene una polaridad de “-” a “+” Casi todos los amplificadores de señal lineales tienen sus transistores bipolares polarizados en la región activa, porque es en esa región donde tienen mayor ganancia de señal y menor distorsión.

La zona de saturación se define como aquella en la que tanto la unión E-B como la unión C-B están polarizadas en directa. Para el pnp, esto significa que los voltajes VEB y VCB son positivos. En los circuitos lógicos y cuando el transistor actúa como conmutador, esto implica la región de funcionamiento en la que |VCE| es pequeña e |IC| es elevada; es decir, el dispositivo actúa como un conmutador cerrado, o sea en “conducción”. Un conmutador cerrado tiene poco o ningún voltaje entre sus bornes aun cuando fluya una corriente elevada. En un circuito lógico, denominamos a esto un nivel lógico cero o “bajo”.

Definimos la zona o región de corte como aquella en la que ambas uniones están polarizadas en inversa. Para el transistor pnp esto hace necesario un voltaje negativo de VEB y de VCB. Esto representa generalmente el estado abierto, o sea en “corte”, para el transistor como conmutador, o el nivel lógico uno o “alto” en circuitos digitales. Cuando está en “corte” el transistor es similar a un circuito abierto en que |IC| es casi cero y |VCE| es elevado.

La cuarta región de funcionamiento es la zona o región inversa, denominada también región activa inversa. Para el funcionamiento en activa inversa, la unión E-B está polarizada en inversa y la unión C-B lo está en directa. El uso más común de esta zona de funcionamiento es en circuitos de lógica digital, como la lógica TTL (transistor-transistor-logic), en los que la ganancia de señal no es un objetivo.

1

AMPLIFICADOR BJT

Para operar como amplificador, el BJT debe estar polarizado en la región activa. Se debe establecer una polarización que permita contar con una corriente de emisor (o de colector) en CC que sea constante. Corriente predecible e insensible a cambios en la temperatura y β.

La función amplificadora consiste en elevar el nivel de una señal eléctrica que contiene una determinada información. Esta señal en forma de una tensión y una corriente es aplicada a la entrada del elemento amplificador, originándose una señal de salida conteniendo la misma información, pero con un nivel de tensión y corriente, más elevado.

El transistor sea PNP o NPN es capaz de amplificar corriente, es decir, que a una determinada intensidad aplicada en uno de sus terminales de entrada (emisor o base generalmente) responde con una corriente mayor en el de salida (colector). A través de esta forma de trabajo se puede obtener otras amplificaciones como son la de tensión y la potencia

Dos aspectos funcionales que intervienen en una etapa amplificadora a transistor y que son los siguientes: Punto de funcionamiento Y Ganancia de señal

Punto de funcionamiento:

1. Situación creada sobre el transistor por las corrientes continúas

2. Depende de los valores de Rb1, Rb2 y Rc

3. Si la base circula mayor ó menor corriente, circulará también una mayor o menor corriente a la salida por el colector.

4. Produciendo sobre Rc una diferencia de potencial diferentes dependiendo de ella y fijando así la tensión continua de salida Vc

2

Ganancia de señal:

1. El valor de la amplificación se conoce con el nombre de ganancia, determinado por el factor Beta en continua del transistor.

2. Solo tiene en cuenta el comportamiento del circuito ante tensiones alternas (señales), produciendo únicamente si el punto de funcionamiento ha sido bien elegido.

3. Si ello, es correcto, hay que definir un adecuado punto de funcionamiento puesto que de él depende todo el comportamiento de la etapa amplificadora.

CLASES DE AMPLIFICADORES

Clase A: Es el caso más utilizado en amplificación. La forma de la señal se mantiene constante, sin anularse en ningún momento, existiendo una ganancia constante.

Clase AB: Presenta un corte de una fracción de la señal. Se emplea en amplificadores de potencia de audio.

Clase B: La corriente se anula durante medio ciclo. Su aplicación es muy extendida en amplificadores de potencia de audio para la etapa de salida, en contrafase (push-pull) o transistores complementarios.

Clase C: Presenta la particularidad de que la corriente circula durante un tiempo inferior a medio ciclo de la señal y su distorsión es muy alta.

3

MODELO HIBRIDO BJT

El modelo híbrido del transistor es un modelo circuital que combina impedancias y admitancias para describir al dispositivo, de allí el nombre de híbrido. La obtención de los parámetros híbridos involucrados dentro del modelo se hace en base a la teoría de cuadripolos o redes de dos puertos.

La sustitución del símbolo del BJT por su modelo híbrido durante el análisis en corriente alterna permite la obtención de ciertos valores de interés como son: la ganancia de voltaje (Av), ganancia de corriente (Ai), impedancia de entrada (Zi) y la impedancia de salida (Zo). Estos valores de penden de la frecuencia y el símbolo circuital por sí solo no considera este aspecto, de allí la utilidad del modelo híbrido quien si lo considera.

BJT EN EMISOR COMUN COMO AMPLIFICADOR DE SEÑAL PEQUEÑA LINEAL

4

SI LA BASE HACE CORTO CIRCUITO

TODO ANALISIS COMIENZA EN LA MALLA B-E

DE LA MALLA C-E

5

PROCEDIMIENTO DE OBTENCION DEL MODELO DE SEÑAL PEQUEÑA DE UN AMPLIFICADOR EN EMISOR COMUN

CARACTERISTICAS MÁS IMPORTANTES DE UN AMPLIFICADOR

Ganancia en Tensión o Voltaje de Señal: Es la cantidad de veces que aumenta la tensión o amplitud de señal de salida con respecto al de la entrada.

Ganancia de Intensidad o Corriente de Señal: Es la cantidad de veces que aumenta la corriente en la salida con respecto de la entrada, al igual que en la tensión la ganancia en corriente es igual a dividir la corriente de salida con respecto de la entrada, y nos dice la cantidad de veces que ha aumentado

Ganancia en Potencia de Señal: Es la cantidad de veces que ha aumentado la potencia a la salida con respecto de la entrada.

Impedancia de ingreso: Es la resistencia equivalente que tiene un circuito amplificador.

Impedancia de salida: Es la resistencia equivalente que se ve a la salida del amplificador, que equivale a una resistencia y a un generador que depende de la tensión de entrada.

Curva de respuesta en frecuencia: Es la curva que define como varía la ganancia con respecto a la frecuencia, ya que el amplificador no se comporta igual a todas las frecuencias.

6

Ancho de Banda de Frecuencia: El ancho de banda es el margen de frecuencias donde el amplificador tiene una respuesta en frecuencia más o menos parecida. Este ancho de banda viene fijado por la fL, que es la frecuencia de corte inferior, y la fH, que es la frecuencia de corte superior, que son aquellas donde la ganancia vale un 70,7% de la ganancia máxima o 3db menos.

CUADRIPOLO

Son circuitos con dos puertas de acceso → redes de dos puertas. Cada puerta consta de dos terminales o polos, por tanto en total 4 polos → cuadripolo.

La puerta de la izquierda se considera la entrada y sus magnitudes asociadas (V e I) llevan el subíndice "1". La salida se representa a la derecha y sus magnitudes asociadas se indican por el subíndice "2".

Objetivo: Interesa conocer el comportamiento del circuito de cara al exterior, no el comportamiento interno (sólo la forma en que se relacionan las Vs e Is) → Análogo al A.O.

Utilidad:

Permite modelizar partes de un circuito. Ejem: BJT Facilita la omisión de detalles innecesarios. Proporciona ecuaciones simplificadas de dispositivos y circuitos tanto en a.c. como

en d.c. Simplifica la interconexión de circuitos. La teoría de cuadripolos juega el mismo papel que los teoremas de Thévenin y

Norton para circuitos de 2 terminales (dipolos).

7

CONCLUSION

Las señales de pequeña amplitud y baja frecuencia permiten al  BJT trabajar en la zona lineal. En estas condiciones, el modelo de parámetros híbridos se convierte en la mejor herramienta para analizar el funcionamiento del transistor BJT en pequeña señal. De este modo, el comportamiento del transistor se puede describir mediante unas ecuaciones lineales y sencillas.

E l   t r ans i s to r   se   puede   su s t i t u i r   po r   un   c i r c u i to   equ iva l en t e   compue s t o po r   elementos lineales, lo cual permite utilizar las leyes comunes de la electrónica (Ohm, Kirchoff, Thevenin) para su resolución.

8