UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLEFACULTAD DE TECNOLOGÍAINGENIERIA MECATRÓNICA CAMPUS TIQUIPAYA

ELECTRONICA BASICA II

Informe de Practica de Laboratorio Nº 1

AMPLIFICADOR CON BJT EN FRECUENCIAS MEDIAS

Grupo “C”

Estudiante: Estela Albarracín Carmona

Docente: Ing. Elías Chavez

Cochabamba 27 de Marzo del 2015Gestión I – 2015

Evaluación

AMPLIFICADOR CON BJT EN FRECUENCIAS MEDIAS

1. OBJETIVO

a) Objetivo general

• Diseñar, analizar y caracterizar circuitos amplificadores en frecuencias medias

en las distintas configuraciones utilizando transistores BJT., a través de la

resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del

profesional.

• Comprender los parámetros que caracterizan a cada amplificador, como ser sus

ganancias y sus impedancias, en la electrónica básica.

2.- MARCO TEÓRICO

El transistor de unión bipolar (del inglés bipolar junction transistor, o sus siglas BJT) es un

dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre

sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación

de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores

de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran

número de aplicaciones; pero tienen ciertos inconvenientes, entre ellos su impedancia de

entrada bastante baja.

Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en

electrónica analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como

la tecnología TTL o BICMOS.

Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal

semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas

tres regiones:

Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose

como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores

de carga.

Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.

Colector, de extensión mucho mayor.

La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento

normal, la unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en

inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, porque es muy

angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector. El transistor

posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y estado de actividad.

Una de las aplicaciones más típicas del BJT es su uso como amplificador de corriente

alterna. Dicha aplicación consiste en un sistema capaz de amplificar la señal de entrada en

un factor de ganancia determinado, que ser· la relación de salida sobre la entrada. En

términos de señales del voltaje, se habla de ganancia de voltaje Av = vo vi . Para que este

sistema funcione, el BJT debe estar polarizado en zona activa. Esto significa que

simultáneamente conviven elementos de corriente continua (cc) y corriente alterna (ca). En

los siguientes apartados se analizan los efectos de ambas componentes y se introducen

conceptos dinámicos de funcionamiento de los sistemas basados en BJT.

Una de las configuraciones típicas amplificadoras es el circuito de emisor común, el cual

recibe una señal vi(t) que es transmitida hacia la salida vo(t) y que además tiene una fuente

de polarización de corriente continua VCC . Los capacitores, permiten conectar la

excitación con el circuito y a su vez unir el circuito con la carga, por lo que reciben el

nombre de capacitores de acoplo. Estos condensadores permiten la interconexión con

fuentes de señal, carga u otra etapa de amplificación, su rol consiste en bloquear las

componentes de cc. Por otro lado CE (bypassed capacitor) en ca, funciona como un

cortocircuito haciendo que el emisor sea el terminal común, desde el punto de vista de las

señales.

3.- MATERIALES Y EQUIPO

• Generador de señal

• Osciloscopio Digital

• Multímetro Digital

• Fuente de poder DC

• Resistencias de diseño

• Potenciómetro de 1MΩ

• Transistores BJT de diseño (2N2222)

• Capacitores de diseño

4.- PROCEDIMIENTO

Parte 1.1

Verifique la polarización del transistor midiendo los siguientes voltajes y comparando con

los resultados teóricos:

Seleccionar una onda sinusoidal de frecuencia F = 5 [KHz]. Conectar el Osciloscopio para

medir las señales de entrada y salida: CH1 = Vin y CH2 = Vout. Actuar sobre la amplitud

de entrada para obtener la máxima señal de voltaje de salida sin distorsión. Anotar los

valores en el siguiente cuadro y calcular la Ganancia de tensión y el desfase entre las

señales.

Con Capacitor en CE

Sin Capacitor en CE

5.-DATOS

Con capacitor en Ce

CH1:

V PP=26mV

V max=12.80mV

CH2:

V PP=2. 04mV

V max=1.0 0mV

Sin Capacitor en Ce

CH1:

V PP=39 6mV

V max=200. 0mV

CH2:

V PP=1.84mV

V max=920.0mV

6.- CÁLCULOS Y GRÁFICOS

Con capacitor en Ce

Sin Capacitor en Ce

7.-CUESTIONARIO

1.- Mediante las hojas de datos especificar los valores de los parámetros H de

los transistores a ser usados en laboratorio.

R.- hie=β∗26mVIC

hie=3.43k Ω

hfe=200

2.- Calcular en forma teórica la Ganancia de voltaje del amplificador, Av =

Vout/Vin, AI, ZIN y ZOUT

R.- Con capacitor:

Av=−hfe∗RChie

Av=−192.42

zi=hie∨¿ RB

zi=2.72k Ω

zo=3.3k Ω

Sin capacitor:

Av=−hfe∗RC

hie+ (β+1 )∗RE

Av=−4.85

zi=RB∨¿¿

zi=12.12k Ω

zo=3.3k Ω

3.- En cada uno de los puntos mencionados arriba hacer una comparación de

los resultados teóricos y prácticos y explicar las posibles hipótesis sobre las

variaciones.

R.- % error=Av (mayor)−Av (menor )

Av (mayor)∗100

Ganancia con capacitor: 8.23%Ganancia sin capacitor: 1.88%Impedancia de entrada con capacitor: 38.25%Impedancia de entrada sin capacitor:19.09%Impedancia de salida con capacitor: 33%Impedancia de salida sin capacitor: 38.78%

8.- CONCLUSIONES

De acuerdo con las mediciones realizadas en los voltajes y corrientes, podemos observar

que fueron las esperadas, con un rango mínimo de error el cual se encuentra dentro del

rango de las tolerancias. Por lo cual podemos concluir que las conexiones de los circuitos,

las mediciones respectivas y lo cálculos fueron correctos.

9.- RECOMENDACIONES

Se recomienda tener especial cuidado al hacer las conexiones en el circuito, para

evitar un mal uso del material y resultados incorrectos. También leer con atención el código

de colores en las resistencias, para saber bien con lo que se está trabajando y poder

anticipar los resultados para calcular la exactitud experimental. Se recomienda al momento

de utilizar el multímetro que éste esté conectado correctamente y ajustado en una escala

apropiada para la cantidad de corriente que se medirá. Además asegurarse de identificar

correctamente los terminales del diodo para asegurar una conexión correcta del circuito.

10.- BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolar#Modelo_en_peque.C3.B1a_se.C3.B1al

http://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_CTOI/T03IEE2.pdf