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Amplificadores con transistores: Modelos de pequeña señal

Modelo híbrido {H} de un transistor bipolar

Este artículo pertenece al siguiente tutorial >>>

En un amplificador de transistores bipolares aparecen dos tipos de corrientes y tensiones: continua y alterna

La componente en continua o DC polariza al transistor en un punto de trabajo localizado en la región lineal. Este punto está definido por tres parámetros: ICQ, IBQ y VCEQ.

La componente en alterna o AC, generalmente de pequeña señal, introduce pequeñas variaciones en las corrientes y tensiones en los terminales del transistor alrededor del punto de trabajo.

Por consiguiente, si se aplica el principio de superposición, la IC, IB y VCE del transistor tiene dos componentes: una continua y otra alterna, de forma que

donde ICQ, IBQy VCEQ son componentes DC, e ic, ib y vce son componentes en alterna, verificando que ic << ICQ, ib << IBQ y vce << VCEQ

Parámetros H del transistor bipolar común - Electrónica Unicrom

El transistor para las componentes en alterna se comporta como un circuito lineal que puede ser caracterizado por el modelo híbrido o modelo de parámetros {H}.

De los cuatro posibles parámetros descritos en las ecuaciones 2.1, los h son los que mejor modelan al transistor porque relacionan las corrientes de entrada con las de salida, y no hay que olvidar que un transistor bipolar es un dispositivo controlado por intensidad.

Los parámetros h de un transistor, que se van a definir a continuación, se obtienen analizando su comportamiento a variaciones incrementales en las corrientes (ib,ic) y tensiones (vbe,vce) en sus terminales.

En la figura 2.6.a se muestran las ecuaciones del modelo híbrido cuando el transistor está operando con el emisor como terminal común al colector y la base (configuración emisor-común o EC).

El modelo híbrido de pequeña señal en E-C de un transistor NPN y PNP se indican en las figuras 2.6.b y 2.6.c respectivamente. Ambos modelos son equivalentes y únicamente difieren en el sentido de las corrientes y tensiones para dar coherencia al sentido de esas mismas corrientes y tensiones en continua.

Las expresiones de ganancia en corriente, ganancia en tensión, impedancia de entrada e impedancia de salida correspondientes a las ecuaciones 2.6, 2.7, 2.8 y 2.9 son idénticas para ambos transistores como se puede comprobar fácilmente. En la figura 2.7, se definen de una manera gráfica los cuatro parámetros h extraídos a partir de las características eléctricas de un transistor NPN.

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