Amplificadores

1. Resumen:

En este presente laboratorio se ha trabajado lo que respecta a amplificadores

tanto en colector- común y base-común. Por ello, esta práctica constó de 2 partes, para lo cual

se diseñó 2 circuitos los cuales fueron: amplificador colector común y amplificador base común.

Para la primera parte se alimentó el circuito con 10v (DC), y se midió los voltajes de colector,

emisor y base con respecto a tierra. En la otra parte, se colocó una fuente alterna de 0.2v a una

frecuencia de 1KHz en un capacitor y se colocó un osciloscopio en paralelo a una resistencia con

la finalidad de observar la señal amplificada, sin embargo solo se pudo realizar para el primer

circuito debido a la falta de tiempo, a pesar de ello se cumplió con los objetivos planteados.

2. Objetivos:

Determinar la ganancia de voltaje y de corriente de un amplificador colector común.

Determinar la ganancia de voltaje y de corriente de un amplificador base común.

3. Fundamento Teórico:

Transistor de unión bipolar:

Es un dispositivo electrónico constituido por dos uniones PN muy cercanas entre sí que

controla el paso de la corriente a través de sus terminales.

Se denomina bipolar debido a que conduce gracias al desplazamiento de portadores de dos

polaridades (huecos positivos y electrones negativos).

Este transistor se conforma por 3 regiones:

o Emisor: está fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre

se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.

o Base: es muy estrecha y separa el emisor del colector.

o Colector: posee extensión mucho mayor.

Clasificación:

1. Por la disposición de sus capas:

o NPN:

o PNP:

2. Por el material semiconductor empleado:

o Silicio

o Germanio

3. Por la disipación de potencia:

o Transistor de baja potencia:

o Transistor de mediana potencia

o Transistor de alta potencia:

4. Configuraciones:

Polarización de Colector común:

Veremos que su ganancia de tensión es aproximadamente igual a 1, de ahí que se le

denomine también seguidor de emisor (el emisor sigue a la señal de entrada, es decir,

un cambio en la tensión de la base se manifiesta con un cambio igual en la carga de

emisor). Veremos, además, que la impedancia de entrada es habitualmente muy alta

(centenares de kΩ), mientras que, la impedancia de salida es muy baja (decenas de

ohmios). Por lo tanto, la utilización más corriente de un circuito en colector común es

ser etapa separadora, que cumple la función de transformación de resistencias (de alta

a baja) dentro de un amplio rango de frecuencias con AV ≅ 1. Finalmente, señalar que

el seguidor de emisor proporciona ganancia de potencia.

Polarización de Base común:

Aunque la ganancia de tensión sea elevada (y positiva), la ganancia de corriente es

pequeña. Respecto a las impedancias, la de entrada es pequeña y la de salida de valor

medio (aunque puede ser elevada)

4. Materiales:

- Protoboard.

- 2 Transistores NPN (2N3904):

- 9 resistencias de 1/2W: 560Ω, 2.2kΩ, 10kΩ, 15kΩ, 18kΩ, 47kΩ, 56kΩ y 2 de 470Ω.

- Condensadores Electrolíticos: 1 de 470µF y 2 de 10µF

5. Instrumentos:

- Fuente de voltaje regulable (0-10v):

- Multímetro digital: precisión +-1V:

- Osciloscopio Digital:

- Generador de señales senoidales :

6. Método y esquema experimental:

-Antes de empezar la práctica experimental debemos verificar que los materiales se

encuentre en buenas condiciones y verificar el correcto funcionamiento de cada uno de

los instrumentos antes mencionados.

-Procedemos a instalar cuidadosamente el equipo como se ve en la figura 3.

Fig. 1 Instalar cuidadosamente el equipo de trabajo

Armamos los circuitos de trabajo haciendo uso del protoboard y todos los materiales

antes mencionados.

Fig.2.: Armar los circuitos respectivos

Procedemos a verificar que por la fuente de tensión regulable pase aproximadamente

10V, caso contrario lo regulamos al voltaje requerido.

Fig.3.: Regular el voltaje de la fuente

Cada circuito es alimentado con un voltaje de 10V, para luego proceder a tomar las

medidas de los voltajes de emisor, colector y base respecto a tierra.

Fig.4: Medir los voltajes emisor, colector y base con respecto a tierra

Colocamos la fuente de corriente alterna y el osciloscopio en las posiciones correctas

según el circuito a trabajar, en este caso solo se pudo realizar en el primero.

Fig.5.: Colocar la fuente de corriente y el osciloscopio para cada respectivo

circuito

Visualizamos la señal de entrada del generador de señal con el osciloscopio:

Conectamos el generador de señal en el circuito y visualizamos con el osciloscopio la

señal de salida:

El segundo circuito, no se pudo realizar por falta de tiempo e instrumentos.

7. Datos experimentales y Análisis de Resultados:

Primer Circuito:

V Voltajes Experimentales Vc 10.05 v

Vb 7.05 v

Ve 6.85 v

Voltaje de entrada Voltaje de Salida Ganancia

Primer Circuito 2.3mV 23mv 9.18

Segundo circuito:

V Voltajes Experimentales Vc 4.88 v

Vb 1.87 v

Ve 1.26 v

Voltaje de entrada Voltaje de Salida Ganancia

Segundo Circuito --- --- ---

Análisis de resultados:

- Podemos ver que la ganancia obtenida en el primer circuito, fue solo de 9.18, siendo esta muy

pequeña, quizás se pueda mejorar usando un amplificador de dos etapas.

- Con respecto al segundo circuito, no se pudo realizar por falta de tiempo e instrumentos.

8. Conclusiones:

Se midió los voltajes del colector, emisor y base respecto a tierra, y comparándolos con

otros, se puede decir que los datos obtenidos son correctos con un pequeño margen de

error, eso quizás sea por el tiempo que tienen cada uno de los instrumentos utilizado u

otros factores.

Se realizó la amplificación solo en el primer circuito haciendo uso de elementos como

son transistores, capacitores, resistencias y otros, en el cual obtuvimos una ganancia de

9.18, el cual se podría mejorar cambiando el arreglo de las resistencias o usando un

amplificador de dos etapas, con respecto al segundo circuito, solo se lograron medir los

voltajes de este, mas no se pudo terminar de analizar con el osciloscopio.

9. Bibliografía:

- Sistemas digitales-Tocci 8va edición.

- Fundamentos de Sistemas Digitales –Floyd

- Malvino, Albert Paul. Principios de electrónica. Sexta edición. Madrid: McGraw –

Hill, 1999. Pág.: 268-290.

- BOYLESTAD, Robert Louis. Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos. Editorial

Marcombo, S.A., España, octava edición.2008. Pág.:138-150