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Configuración emisor
común
Recta de carga, condensadores de bloqueo y derivación
Para que una señal esa 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 señal 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.
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 de el transistor. Esta línea esta
determinada por fórmulas que se muestran.
Hay dos casos extremos:
- Cuando el transistor está en saturación (Ic max.), que significa que Vce es
prácticamente 0 voltios y....
- Cuando está en corte (Ic = 0), que significa que Vce es prácticamente igual a
Vcc. Ver
la figura abajo.
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)
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) Estos condensadores no se comportan tan
perfectamente en la
realidad, pero se acercan bastante, pudiendo suponerse como ideales.
Condensador 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 es deseable. 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.
- La tensión de salida estará dada por la
siguiente fórmula:
Vout = Ic x Rc = β x Ib x Rc = hfe x
Ib x Rc
- La ganancia de tensión es:
ΔV - Vout / Vin = - Rc / Zin.
(el signo menos indica que Vout esta 180° fuera de fase con al
entrada Vin)
- La ganancia de corriente es:
ΔI =
(Vout x Zin) / (Vin x Rc) = ganancia de voltaje x Zin / Rc
- La ganancia de potencia es =
Ganancia de voltaje x Ganancia de corriente=
ΔP = ΔV x ΔI
- Zin (impedancia de entrada) = R1 // R2 // hie, que normalmente no es
un valor alto (contrario a lo deseado)
- Zo (impedancia de salida) = Rc
- La salida está 180° desfasada con respecto a la entrada (es invertida)
Notas:
- β = hfe son parámetros propios de
cada transistor
- hie = impedancia de entrada del transistor
dada por el fabricante
- // significa "en paralelo"
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