circuitos electronicos i (c)
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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