circuitos electronicos i (c)

MODELAJE DE TRANSISTORES

BIPOLARES

INTRODUCCIÓN

El transistor puede emplearse como un dispositivo de amplificación, es decir, que la señal senoidal de salida es mayor que la señal de entrada,o en otras palabras: la potencia de ac de salida es mayor que la potencia de ac de entrada.¿Cómo es posible que la potencia de salida de ac sea mayor que la potencia de entrada de ac? Existe un “intercambio” de potencia de dc al dominio de ac que permite establecer una potencia mayor de ac de salida.

Ƞ = Po(ac)/Pi(dc),

donde Po(ac): potencia de ac en la carga Pi(dc): potencia de dc suministrada.

AMPLIFICACION EN EL DOMINIO AC

MODELAJE DE TRANSISTORES BJT

ANÁLISIS EN DCLos capacitores se comportan como un circuito abierto.

ANÁLISIS EN ACLos capacitores se comportan como un corto circuito.

MODELO EQUIVALENTE DE AC

ANÁLISIS EN AC1. Haciendo todas las fuentes de dc cero y remplazándolas por un corto

circuito equivalente.2. Remplazando todos los capacitores por un corto circuito equivalente.3. Eliminando todos los elementos en paralelo con un elemento de desvío

mediante los equivalentes de corto circuito cerrado presentados en los pasos 1 y 2.

4. Redibujando la red de una forma más lógica y conveniente.

PARAMETROS Zi, Zo, Av y Ai

MODELOS EQUIVALENTES DE LOS TRANSISTORES

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

Los amplificadores a BJT son conocidos como dispositivos controlados por corriente.El modelo re utiliza un diodo y una fuente de corriente controlada para emular el comportamiento de un transistor en la región de interés.

MODELOS EQUIVALENTES DE LOS TRANSISTORES

EL MODELO HIBRIDO DEL TRANSISTOR

MODELOS EQUIVALENTES DE LOS TRANSISTORES

EQUIVALENCIA ENTRE MODELOS

hie = βre hfe = β

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓNFIJA CON EMISOR COMÚN

ANÁLISIS EN DC ANÁLISIS EN AC

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓNFIJA CON EMISOR COMÚN

ANÁLISIS EN DC ANÁLISIS EN AC

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓNFIJA CON EMISOR COMÚN

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓNFIJA CON EMISOR COMÚN

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y ademas:

(a) Determine re.(b) Encuentre Zi (con ro =∞ ).(c) Calcule Zo (con ro =∞ ).(d) Determine Av (con ro =∞ ).(e) Encuentre Ai (con ro =∞ ).(f) Repita los incisos (c) al (e), incorpore en todos los cálculos ro = 50 kΩ

Solución:

Ib = Vcc – VbeRb

Ie = (β+1)Ib

re =26mvIe

Análisis en DC

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y ademas:

(a) Determine Zi y Zo.(b) Calcule Av y Ai.(c) Repita el inciso (a) con ro = 20kΩ(d) Repita el inciso (b) con ro = 20kΩ

Solución:

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓN POR DIVISOR DE VOLTAJE

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y además:

(a) Determine Zi y Zo.(b) Calcule Av y Ai.(c) Repita el inciso (a) con ro = 50kΩ(d) Repita el inciso (b) con ro = 50kΩ

Solución:

Analizando la polarización en DC

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓNEN EMISOR PARA EMISOR COMUN (SIN DESVIO)

CONFIGURACIÓN DE POLARIZACIÓNEN EMISOR PARA EMISOR COMUN

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y además:

(a) Determine re

(b) Determine Zi y Zo.(c) Calcule Av y Ai

Solución:

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal (con desvío) y

además:(a) Determine re

(b) Determine Zi y Zo.(c) Calcule Av y Ai

Solución:

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE EMISOR-SEGUIDOR (colector común )

CONFIGURACIÓN DE EMISOR-SEGUIDOR

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y además:

(a) Determine re

(b) Determine Zi y Zo.(c) Calcule Av y Ai

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE RETROALIMENTACIÓN EN COLECTOR

CONFIGURACIÓN DE RETROALIMENTACIÓN EN COLECTOR

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y además:

(a) Determine re

(b) Determine Zi y Zo.(c) Calcule Av y Ai

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE RETROALIMENTACIÓNDE DC EN COLECTOR

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN DE RETROALIMENTACIÓNDE DC EN COLECTOR

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y además:

(a) Determine re

(b) Determine Zi y Zo.(c) Calcule Av y Ai

Solución :

Análisis DC

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CONFIGURACIÓN BASE COMUN

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

CASO EMISOR Y COLECTOR COMUN

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

ANALISIS EN BAJA SEÑAL PARA BASE COMUN

EL MODELO re DEL TRANSISTOR

ANALISIS EN BAJA SEÑAL PARA BASE COMUN

Problema: Del circuito mostrado grafique el modelo en baja señal y además:

(a) Determine re

(b) Determine Zi y Zo.(c) Calcule Av y Ai

SOL:

ANALISIS DC:

VB= R2*VCC/(R1+R2)= 1.76V

• βRE >> R2

IE=(VB – 0.7)/RE= 1.06mA

re= 26mV/IE = 26mV/1.06mA

RE= 24.52 Ω

ANALISIS AC:Zi = RE // re = 23.93Ω

Zo = Rc = 2.2KΩ

= 2.2KΩ =91.9323.93

= -1

CIRCUITO EQUIVALENTE HIBRIDO APROXIMADO

hie = βre hfe = β hoe = 1/ro

CIRCUITO EQUIVALENTE HIBRIDO APROXIMADO

hfb = α hib = re hob = 1/ro

Fin