MILTON BALDERAS

transistor bc 548 – DIAGRAMA DE BODE

25 DE AGOSTO DE 2015

Contenido

OBJETIVOS........................................................................................................................................2

LISTA DE MATERIALES....................................................................................................................2

CALCULO TEORICO DE LAS FRECUENCIAS DE CORTE fH , fL.......................................................2

CALCULOS CON CE......................................................................................................................3

FRECUENCIAS DE CORTE A LAS BAJAS...................................................................................3

FRECUENCIA DE CORTE A LAS ALTAS (CON CONDENSADOR DE EMISOR)........................4

FRECUENCIA DE CORTE A LAS ALTAS (SIN CONDENSADOR DE EMISOR)....................................5

DIAGRAMA DE BODE OBTENIDO EN LA SIMULACION, INDICANDO fL, fH ................................5

FL CON CE.................................................................................................................................5

FH CON CE.................................................................................................................................6

FL SIN CE......................................................................................................................................6

FH SIN CE......................................................................................................................................7

CAPTURAS DE IMAGEN OBTENIDAS EN EL LABORATORIO A LAS FRECUENCIAS DE CORTE

OBTENIDAS.......................................................................................................................................7

CORTE A LAS BAJAS CON CE......................................................................................................7

CORTE A LAS BAJAS SIN CE.......................................................................................................8

CORTE A LAS ALTAS CON CE.....................................................................................................8

CORTE A LAS ALTAS SIN CE.......................................................................................................9

TABLA COMPARATIVA.....................................................................................................................9

ARMADO DEL CIRCUITO................................................................................................................10

CONCLUSIONES..............................................................................................................................10

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OBJETIVOS

Diseñar un circuito electrónico con base en el transistor BC 548. Obtener la frecuencia de corte en baja y alta frecuencia. Llegar a dichos valores mediante cálculo analítico, simulación y medicion en el laboratorio. Comparar los valores teóricos y prácticos del amplificador.

LISTA DE MATERIALES

Transistor [BC548] Resistencias [8kΩ, 56kΩ, 2.7kΩ, 180Ω, 10kΩ, 330Ω, 270Ω] Capacitores [10µF, 22µF] Protoboard Cables de conexión Fuente de 12V Osciloscopio Multímetro

CALCULO TEORICO DE LAS FRECUENCIAS DE CORTE f H, f LCONSIDERACIONES:

V CC=12V ; IC=2mA ; V CE=5V ; V E=V CC

10= 1.2V ; V B=V BE+V E=1.9V

RE=1.2V2mA

=600Ω

RC=12−6.22mA

=2.9KΩ

R2≤10

R1=12V∗10KΩ1.9V

−10KΩ=63.15KΩ

RS=0,5K

RL=1KΩ

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hfe=386

Av=−18 (Con CE)

Av=−1,2(Sin CE)

CALCULOS CON CE

IB=V TH−V BE

RTH+(β+1)RE

RTH=R1/¿R2=8.65KΩ

V TH=R2∗V CC

R1+R2=1,62V

IB=3,82µA

hie=26mViB

=6,8 kΩ

Ri=R1/¿ R2/¿ hie

R1/¿R2=8.65KΩ

Ri=3,807 kΩ

Ro=Rc=2,88KΩ

FRECUENCIAS DE CORTE A LAS BAJAS FLS:

Cs = 10uF

R=R i+RS=(3.88+1 ) kΩ=4.3kΩ

f LS=1

2π (4.3∗103 ) (10∗10−6 )=3.70Hz

FLC:

Cc = 10uF

3Elegiremos este valor para el corte a las bajas sin condensador de emisor, ya que es el segundo más alto obtenido. (Al no presentarse condensador de emisor obviamos el cálculo de la frecuencia de corte FLE.

R=RO+RL=(2.88+1)kΩ=3.88kΩ

f LC=1

2π (3.88∗103 ) (10∗10−6 )=4.10Hz

FLE:

R s' =

RS/¿R1/¿ R2+hiehfe

= 472.7Ω+6.8kΩ386

=18,84Ω

R s' /¿RE=

18.84Ω∗600Ω18.84Ω+600Ω

=18.27Ω

RL' =RE /¿R s

'=18.27Ω

f ¿=1

2π (18.27 ) (22∗10−6 )=398Hz

FRECUENCIA DE CORTE A LAS ALTAS (CON CONDENSADOR DE EMISOR)

Datos a considerar: Cbc = 0.2ρF ; Cbe = 0.2ρF ; Cce = 0.5ρF

Cmi=( AV+1 )Cbc=(18+1 )*0.2ρF = 3.8ρF

Cμ0=Cbc ( Av+1

Av)=0.2 ρF∗19

18=0.21 ρF

FHI:R=R s/¿R1/¿ R2/¿hie=¿442Ω

C=Cbe+Cmi+Cwi=¿ 4ρF

f HI=1

2 π (4∗10−12F ) (442Ω )=90MHz

FHO:C=C ce+Cmo+Cwo=0.71 ρF

R=RC /¿RL=742Ω

f H 0= 1

2π (0.71∗10−12F ) (742Ω)=302MHz

4

Elegiremos este valor para el corte a las altas, por ser este el valor más bajo de los dos obtenidos.

Elegiremos este valor para el corte a las bajas con condensador de emisor, ya que es el más alto de los 3.

*Cabe aclarar que en la parte de frecuencia de corte a las altas sin condensador el único cambio está en el cálculo de la resistencia total del circuito de entrada que quedaría “R=R s/¿R1/¿ R2/¿Z B”, y al tener la resistencia de la fuente RS un valor tan bajo, queda prácticamente el mismo resultado en el circuito de entrada, generando así cambios muy pequeños e imperceptibles en el resultado de la frecuencia. Y ya que la resistencia de emisor no tiene efecto en el circuito de salida la frecuencia de corte a las altas a la salida del circuito también es la misma, Por lo tanto:

FRECUENCIA DE CORTE A LAS ALTAS (SIN CONDENSADOR DE EMISOR)

f HI=84,6MHz

f H 0=302MHz

DIAGRAMA DE BODE OBTENIDO EN LA SIMULACION, INDICANDO f L, f H

FL CON CE

5

FL = 408,683 HZ

A = 29.1 dB

FH CON CE

6

FL = 104,016MHZ

A = 29.1 dB

FL SIN CE

FH SIN CE

7

FL = 4,028 HZ

A = -2.525 dB

FL = 108,016MHZ

A = -2.525 dB

CAPTURAS DE IMAGEN OBTENIDAS EN EL LABORATORIO A LAS FRECUENCIAS DE CORTE OBTENIDAS

CORTE A LAS BAJAS CON CE

CORTE A LAS BAJAS SIN CE

8

CORTE A LAS ALTAS CON CE

CORTE A LAS ALTAS SIN CE

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TABLA COMPARATIVA

TEORICO SIMULACION LABORATORIO

f L

CON CE = 398 Hz CON CE = 408,683 Hz CON CE = 410 Hz

SIN CE = 4.10 Hz SIN CE = 4,028 Hz SIN CE = 4.22 Hz

f H

CON CE = 90 MHz CON CE = 104,016 MHz CON CE = ---

SIN CE = 84,26 MHz SIN CE = 100,016 MHz SIN CE = ---

ARMADO DEL CIRCUITO

CONCLUSIONES

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Se obtuvieron los valores teóricos, mediante cálculo analítico y en la simulación de MultiSim, y de forma práctica a través de mediciones en el laboratorio, con y sin condensador de emisor, sin embargo se puede apreciar la diferencia de valores entre ambos métodos, por N variables presentes que alteran el resultado, acercándolo y alejándolo del valor típico expresado en la hoja de datos del fabricante. ´

En el corte a las bajas se puede evidenciar una diferencia exponencial cuando el circuito trabaja con capacitor en el emisor y cuando no lo hace, ya que si CE está presente en el circuito, el corte oscila en cientos de Hz, mientras que si CE no está, el corte es apenas en pocos Hz.

En el corte a las altas no es tan notoria la diferencia (hay diferencia entre el valor calculado, simulado y medido) en comparación con el corte a las bajas, ya que ambos valores, con y sin capacitor de emisor están próximos a la centena de MHz.

Un aspecto importante a tener en cuenta, es la capacidad de medicion del osciloscopio, en el laboratorio, el máximo valor medido de la frecuencia de muestreo en tiempo real: es de 1.25kHz a 50MHz (Osciloscopio VELLEMAN de 2 canales - Características Técnicas), dado que la frecuencia de corte es superior a los 100MHz, no se puede obtener un valor preciso como se lo obtuvo en el corte a las bajas.

La grafica obtenida parece que siguiera hasta el infinito, ya que supera las capacidades del instrumento, pero también hay que recalcar que no siempre el corte es a frecuencias tan altas, ya que se realizó pruebas con otros transistores BC548, y su frecuencia de corte cae en algunos cientos de KHz.

A pesar de ello se continuara trabajando con el transistor seleccionado, ya que es interesante observar y analizar su comportamiento y desempeño.

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