Práctica 5 colector comun

7/27/2019 Prctica 5 colector comun

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NOMBRE:RAMIRO AVALOS VEGA

NOMBRE DEL PROFESOR:ING. CARLOS JESAHEL VEGA GOMEZ

MATERIA:LABORATORIO DE ELECTRONICA 2

FIRMA ________________

FECHA DE ENTREGA:25 DE SEPTIEMBRE DE 2012 CALIFICACIN________________

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CENTRO UNIVERSITARIO DE

CIENCIAS EXACTAS E INGENIERAS

PRCTICA 5AMPLIFICADOR COLECTOR COMN


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OBJETIVO:

Construir un amplificador en la configuracin de colector comn utilizando un

transistor de unin bipolar

MATERIAL:

Transistor BC546

Resistencias

Capacitores

EQUIPO:

Generador de seales

Osciloscopio

Fuente de voltaje DC


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INTRODUCCIN:

A grandes rasgos el transistor de unin NPN es un dispositivo electrnico de tres

terminales compuesto por tres capas de semiconductores N, P y N, formadas por

cristal de silicio, como el utilizado en esta experiencia, o de germanio,

impurificadas con tomos que sustituyen a los primarios de la red cristalina y que

tienen en su capa externa un nmero de electrones superior (N) o inferior (P) al de

la capa externa del silicio, dejando electrones libres o huecos, respectivamente.

Las tres regiones de un transistor se denominan emisor (e), base (b) y colector (c).

En el smbolo grfico del transistor se pone una flecha en el terminal emisor,indicando el sentido de circulacin de la corriente, cuando la unin emisor-base se

polariza directamente.

La aplicacin fundamental del transistor es como amplificador de seales

elctricas (tensiones) pequeas. Cada dispositivo electrnico presenta unas

curvas caractersticas que relacionan sus diversas magnitudes por las que se

puede saber su comportamiento.

AI transistor se le hace trabajar en un punto de esas curvas, (llamado punto Q o

de reposo, aplicando tensiones y corrientes continuas adecuadas.

Una seal de entrada, por ejemplo la tensin entre base y emisor, dar origen a

una seal de salida, tensin entre colector y emisor. Una seal lleva un mensaje

en su forma. Si se modifica esencialmente sta en una amplificacin. la

informacin se desvirta. Esta es la razn general de la exigencia de que la seal

de salida tenga la misma forma que la de entrada.

Para la determinacin de las corrientes y tensiones en continua, as como de los

valores de las resistencias, que definen el punto Q, de manera que dada una seal


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alterna en la entrada v,(t) entre base y emisor, se pudiera tener una seal en la

salida v, It ), entre colector y emisor, amplificada en un determinado factor

(ganancia de tensin).

EI circuito utilizado fue el de la figura 1 que es un amplificador en colector comn.

Figura 1 Amplificador colector comn

Al amplificador anterior se le denomina colector comn debido a que la terminal de

colector para condiciones de CA, es comn a la entrada y la salida del

amplificador.

Los capacitores Ci y Co se conocen como capacitores de acoplamiento y tienen la

funcin de permitir el paso de una seal de CA de un punto a otro sin presentar

oposicin a su paso.

La existencia de los mismos nos permite bloquear la CC y as mantener las

condiciones de polarizacin.


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ANLISIS EN LOS AMPLIFICADORES

En todos los amplificadores pueden obtenerse en forma separada las condiciones

de CD y CA.

Para analizar el circuito en CC se realiza lo siguiente:

-Las fuentes de voltaje CA se anulan (cortocircuito).

-Las fuentes de corriente CA se anulan (circuito abierto).

-Los capacitores se consideran circuito abierto.

Para analizar el circuito en CA se realiza lo siguiente:

Xc


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Figura 2 Modelo de pequea seal

Es de inters en los AMPLIFICADORES conocer las siguientes caractersticas:

Zi= Impedancia de entrada al amplificador (ecuacin 1).

Ecuacin 1

Donde RL=RL||RE

Zo = Impedancia de salida del amplificador.(Aproximada)

donde ri=ri||RB

Av= VL/Vi Ganancia de voltaje del amplificador. (Aproximada)

Ecuacin 2

A= iL/ii Ganancia de corriente del amplificador.(aproximada)


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Ecuacin 3

Las resistencias de base y colector:

Ecuacin 5

Las resistencias R1 Y R2:

Ecuacin 6

Ecuacin 4

Ecuacin 7


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ANLISIS EN C.A.

Impedancia de entrada y de salida:

Ecuacin 8

CLCULO DE LOS CAPACITORES

Capacitor Ci

CapacitorCo:

Xc y C se obtienen igual que el procedimiento anterior

Ecuacin 9


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DESARROLLO

El primer paso fue obtener nuestra curva del transistor a utilizar con ayuda del

trazador de curvas se obtuvo la siguiente grfica y con ello fue posible determinar

un punto de operacin Q que para este caso Ic= 6.64 mA Vce=6 V y una corriente

Ib= 20 uA y la beta (hfe) es de 332

Figura 3 Grfica obtenida del trazador de curvas


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CALCULOS

Suponiendo un Vcc de 12 V, una resistencia ri de 50 , una resistencia RL de

3.3k y una frecuencia de operacin mnima de 10 KHz se realizaron los

siguientes clculos:

VCEQ=

= 30K

( )

R2(ver ecuacin 24)= 12(30K)/6.71= 53.65K

Zi=hie= hfe(25mv)/Ic = 332(25mv)/6.64mA =1250

Para el clculo de los capacitores: Capacitor de entrada

RTH= ri+ Zi

RTH= 50+1250=1300

Xc =130


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Capacitor de salida:

RTH=Zo+RL

Co=48.17 nF

Se realiz la simulacin del circuito, la seal de entrada tiene una amplitud de 347

mV y la seal de salida tiene una amplitud de 343 V calculando la ganancia devolta AV=Vsalida/Ventrada

AV= 0.988

Figura 4 Seales de la simulacin

Al medir con el osciloscopio se tiene una seal de entrada 96 mV y una de salida

de 92 mV (figura 97)

Calculando la ganancia de voltaje Av = 0.958


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Calculando la ganancia de corriente

La tabla muestra los valores calculados y obtenidos con la simulacin y

fsicamente para la ganancia de voltaje

Tabla 1 Comparacin ganancia de voltaje

Valor calculado Valor simulacin Valor medido

0.994 0.988 0.958

%error x -0.6% -3.6%

Figura 5 Seal en el osciloscopio


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CONCLUSIONES:

El amplificador de colector comn es til cuando se quiere tener un voltaje a la

salida igual que el voltaje de entrada ya que la ganancia de voltaje es muy cercanaa la unidad serie til por ejemplo un bfer de voltaje. La resistencia de entrada en

este amplificador es alta mientras que la resistencia de salida es baja, el hecho de

tener una resistencia tan pequea a la salida facilita el acoplo de carga.

En este amplificador se obtiene ganancia de corriente, uno de los parmetros que

afectan a dicha ganancia es la resistencia de carga RL cuando es ms grande se

obtiene una menor ganancia de corriente y en caso de ser ms pequea aumenta

la ganancia, sin embargo la ganancia de voltaje se mantiene an con valores

grandes de resistencia de carga como en el caso del amplificador construido en

esta prctica.

Los diferentes valores en las ganancias de voltaje que se obtuvieron al simular ,

medir y calcular pueden ser ocasionados debido a que el simulador no permite

ajustar la beta, y en el caso de las mediciones reales puede deberse a que la

resistencia interna de los aparatos utilizados es diferente.


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BIBLIOGRAFA

ADEL S. SENDRA Y KENNETH C. SMIT. Circuitos microelectrnicos.Quinta edicin. Mxico 2006.

https://sites.google.com/a/goumh.umh.es/circuitos-electronicos

analogicos/transparencias/tema-4#TOC-Colector-com-n

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