Contenidos

1. 1 Conceptos de amplificacin

1. 1.1 Parmetros que caracterizan un amplificador

2. 1.2 Tipos de amplificadores

3. 1.3 Amplificadores acoplados

4. 1.4 Configuraciones bsicas con transistores

2. 2 Amplificadores monoetapa con transistores bipolares

1. 2.1 Emisor comn: Amplificador en emisor comn con resistencia de emisor parcialmente

desacoplada

2. 2.2 Colector comn

3. 2.3 Base comn

3. 3 Amplificadores monoetapa con transistores de efecto campo

1. 3.1 Fuente comn: Amplificador en fuente comn con resistencia de fuente parcialmente

desacoplada

2. 3.2 Drenador comn

3. 3.3 Puerta comn

4. 4 Amplificadores multietapa

1. 4.1 Amplificador cascodo

2. 4.2 Amplificador colector comn- base comn

3. 4.3 Amplificador colector comn- emisor comn

5. 5 Amplificador diferencial

1. 5.1 Introduccin

2. 5.2 Par diferencial bsico acoplado por emisor

3. 5.3 Par diferencial bsico acoplado por fuente

Conceptos de amplificacin

Parmetros que caracterizan un amplificador

Definiciones

Un amplificador es un sistema que aumenta la potencia de una seal.

La seal proviene de una fuente y se aplica a una carga.

Fuente

Podemos representar la fuente como de tensin o de corriente mediante equivalentes

Thevenin o Norton.

Carga

Representamos la carga como una resistencia.

Tipos de amplificadores

Impedancia de entrada

Es la relacin entre la tensin y la corriente a la entrada del amplificador.

Ganancia e impedancia de entrada

La salida del amplificador se puede representar mediante equivalentes Thevenin

o Norton.

La tensin y corriente de salida son proporcionales a la tensin y corriente

de entrada.

Ganancia de tensin a circuito abierto:

Ganancia de corriente en cortocircuito:

Ganancia de transconductancia en cortocircuito:

Ganancia de transimpedancia a circuito abierto:

La tensin y corriente en la salida se ven afectadas por la impedancia

de salida, Ro.

Saturacin

El amplificador proporciona seales amplificadas slo para un cierto rango de

amplitudes de entrada.

Ms all de este rango la amplitud de la seal de salida permanece constante:

el amplificador se satura.

Linealidad

En la prctica la seal de salida no es proporcional a la de entrada.

Se asume aproximadamente lineal para un cierto rango de valores de entrada.

Fuera de este rango la seal se distorsiona.

Amplificador de tensin

Ganancia de tensin

Amplificador de tensin ideal

Si Ri

>> rs y Ro

Amplificador de corriente ideal

Si Ri

> RL A'l Al Al0

Amplificador de transconductancia

Ganancia de transconductancia

Amplificador de transconductancia ideal

Si Ri

>> rs y Ro

>> RL G'm Gm Gm0

Amplificador de transimpedancia

Ganancia de transimpedancia

Amplificador de corriente ideal

Si Ri

rs y Ro

Las diferentes etapas se encuentran separadas por condensadores

de acoplamiento.

Las condiciones de polarizacin se mantienen.

Los condensadores modifican la respuesta en frecuencia.

Se utiliza en circuitos con componentes discretos.

Configuraciones bsicas con transistores

Configuraciones bsicas con BJTs

Emisor comn Colector comn Base comn

Configuraciones bsicas con FETs

Fuente comn Drenador comn Puerta comn

Subir

Amplificadores monoetapa con transistores bipolares

Procedimiento general de anlisis

Anlisis del circuito de polarizacin

1. Eliminar las fuentes de seal. Mantener las de continua.

2. Sustituir los condensadores de acoplamiento y desacoplo por circuitos abiertos.

3. Sustituir los transistores por su modelo de continua.

4. Hallar el punto de polarizacin de cada transistor.

Parmetros de pequea seal

5. De los datos de polarizacin del transistor, obtener los parmetros del modelo de

pequea seal (rgm...)

Anlisis de pequea seal

6. Eliminar las fuentes de continua, mantener las de seal.

7. Sustituir los condensador de acoplamiento y desacoplo por cortocircuitos.

8. Sustituir los transistores por su modelo de pequea seal.

9. Hallar los parmetros que caracterizan el amplificador (Av, Ri...)

Emisor comn: Amplificador en emisor comn con resistencia de

emisor parcialmente desacoplada

C1 y C2: condensadores de acoplamiento.

CE: condensador de desacoplo de RE2

Circuito de polarizacin

Recta de carga esttica

Punto de trabajo

Con

Equivalente de pequea seal

Caso particular RE1 = 0

Caso particular sin CE

Recta de carga dinmica

Recta de carga en pequea seal:

Las componentes de seal se encuentran superpuestas a las de continua:

Recta de carga dinmica:

Punto de mxima excursin simtrica

La mxima amplitud de oscilacin se obtiene cuando el punto de trabajo est

centrado en la recta de carga dinmica:

Punto de mxima excursin simtrica (ICmes,VCEmes)

Influencia de la resistencia de emisor en el circuito

El condensador CE puede desacoplar parcial (RE1 0) o totalmente (RE1 = 0) la

resistencia de emisor.

El condensador CE no modifica las condiciones de polarizacin.

Un aumento en la resistencia de emisor RE1 disminuye la ganancia y aumenta la

impedancia de entrada.

La ganancia es ms independiente de con la resistencia de emisor

sin desacoplar.

Colector comn

No es necesaria RC para la polarizacin del transistor ni para el

buen funcionamiento del amplificador.

Punto de mxima excursin simtrica

Base comn

C3 desacopla R1 y R2 en pequea seal, del mismo modo que lo

hace CE con RE en el amplificador en emisor comn.

Punto de mxima excursin simtrica:

Subir

Amplificadores monoetapa con transistores de efecto campo

Fuente comn: Amplificador en fuente comn con resistencia de

fuente parcialmente desacoplada

Equivalente de pequea seal

Drenador comn

Puerta comn

Subir

Amplificadores multietapa

Cascodo (Emisor comn- base comn)

Colector comn - base comn

Colector comn- emisor comn

Amplificador cascodo

Equivalente de pequea seal

Amplificador colector comn- base comn

Amplificador colector comn- emisor comn

Subir

Amplificador diferencial

Introduccin

Definiciones

Un amplificador diferencial amplifica la diferencia de dos seales de entrada.

En el caso ideal, la componente comn a las dos seales de entrada no

se amplifica.

Redefinimos las magnitudes de entrada:

vid: seal de entrada diferencial

vic: seal de entrada comn

vo = Advid +Acvic

Ad: ganancia en modo diferencial

Ac: ganancia en modo comn

Idealmente Ad >> Ac

CMRR = Ad/ Ac relacin de rechazo del modo comn

Par diferencial bsico acoplado por emisor

Funcionamiento con seales grandes

Funcionamiento en pequea seal y modo diferencial

Ad = -gmRC

Rid = 2r

Rod = RC

El potencial en el nodo de emisor es 0 (tierra virtual).

El amplificador diferencial se reduce a dos emisores comunes.

Funcionamiento en pequea seal y modo comn

No existe la tierra virtual en el emisor en modo comn.

CMRR = 1+2gmRoI

Par diferencial bsico acoplado por fuente

Funcionamiento con seales grandes

Funcionamiento en pequea seal y modo diferencial

El potencial en el nodo de fuente es 0 (tierra virtual).

El amplificador diferencial se reduce a dos fuentes comunes.

Ad = -gmRD

Rid = Rod = RD

Funcionamiento en pequea seal y modo comn

No existe la tierra virtual en la fuente en modo comn.

CMRR = 1+2gmRoI