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
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