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Universidad Nacional Federico Villarreal
Escuela:Ingeniería de telecomunicaciones.
Asignatura: Laboratorio de electrónicos II.
Profesor: Ing. Julio Cano Tejada.
Tema: Laboratorio N° 3.
Integrantes:Andrés Costa Siadén.
Vivanco Ccoyllo.Marmolejo Rosado Jenner.
Chavarria Oria Diego.
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AMPLIFICADORES BÁSICOS CON TRANSISTORES BJT
OBJETIVO DEL LABORATORIO
1. Implementar amplificadores para pequeña señal en las tres configuraciones básicas con transistores BJT.
2. Efectuar mediciones de ganancia de voltaje, ganancia de corriente, impedancia de entrada e impedancia de salida.
3. Determinar las características principales de cada configuración.
MATERIALES REQUERIDOS
Transistor 2N3904 C: 100uf /25 V, 10uf/25
Protoboard Multímetro Digital
Cables banana cocodrilo Puntas de osciloscopio
R: 100 kΩ, 39 kΩ (2), 10 kΩ, 3.3 kΩ (2), 1 kΩ, 2.7kΩ, 100Ω, 4.7kΩ
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO I:
AMPLIFICADOR EMISOR COMÚN
1. Construya sobre el protoboard el circuito sin la RL y el generador (observe la polaridad de los condensadores).
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2. Con el voltímetro en continua mida los voltajes de polarización (VB, VC, VE). Debe encontrarse en zona activa.
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3. Ajuste el generador a 1Vpp y una frecuencia senoidal de 1Khz, con la ayuda del Osciloscopio observe, dibuje y mida la forma de onda de cada terminal del transistor anote en una tabla indicando las fases.
4. A partir de estas mediciones determine la Av, Ai, Zin.
5. Conecte la resistencia de carga de 10kΩ y mida el voltaje de salida V’o. V’o=____________
6. Determine la impedancia de salida Z’o (impedancia de salida del amplificador).
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7. Determine la impedancia de salida del transistor Zo.
EXPERIMENTO II: AMPLIFICADOR COLECTOR COMÚN1. Construya el siguiente circuito sin RL y el generador
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2. Ajuste el generador a 2Vpp y una frecuencia senoidal de 1Khz, con la ayuda del Osciloscopio observe, dibuje y mida la forma de onda de cada terminal del transistor anote en una tabla indicando las fases.
3. A partir de estas mediciones determine la Av, Ai, Zin.
4. Conecte la resistencia de carga de 100Ω y mida el voltaje de salida V’o. V’o= ____________
5. Determine la impedancia de salida Z’o (impedancia de salida del amplificador).
6. Determine la impedancia de salida del transistor Zo.
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EXPERIMENTO III: AMPLIFICADOR BASE COMUN
1. Construya el siguiente circuito sin la resistencia RL y el generador
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2. Ajuste el generador a 1Vpp y una frecuencia senoidal de 1Khz, con la ayuda del Osciloscopio observe, dibuje y mida la forma de onda de cada terminal del transistor anote en una tabla indicando las fases.
3. A partir de estas mediciones determine la Av, Ai, Zin.
3. Conecte la resistencia de carga de 10KΩ y mida el voltaje de salida V’o. V’o=______________
5. Determine la impedancia de salida Z’o (impedancia de salida del amplificador).
6. Determine la impedancia de salida del transistor Zo.
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MARCO TEORICO
Configuración de los transistores
Dado que el transistor es un componente de tres terminales, es obvio que uno de ellos deberá formar parte tanto de la entrada como de la salida del amplificador.
Hay tres tipos de configuraciones típicas en los amplificadores con transistores, cada una de ellas con características especiales que las hacen mejor para cierto tipo de aplicación. y se dice que el transistor no está conduciendo. Normalmente este caso se presenta cuando no hay corriente de base (Ib = 0).
Para cada caso se debe analizar las mallas de entradas y salidas
Malla de entrada: +VBB –IB.RB - VBE = 0
Malla de salida: +Vcc –Ic.Rc – VcE = 0
Dicho de otra manera "la sumatoria de las caídas de tensión y de la fuente en cada malla es igual a cero, Asignándoles diferentes signos"
Configuración emisor común
La tensión de entrada se aplica entre base y emisor, y la tensión amplificada se obtiene entre colector y emisor. Esta configuración se denomina amplificador con emisor común, y es el circuito más utilizado por su alta ganancia de tensión y corriente.
Para que una señal sea amplificada tiene que ser una señal de corriente alterna.
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No tiene sentido amplificar una señal de corriente continua, porque ésta no lleva ninguna información.
En un amplificador de transistores están involucradas los dos tipos de corrientes (alterna y continua).
La señal alterna es la señal a amplificar y la continua sirve para establecer el punto de operación del amplificador.
Este punto de operación permitirá que la señal amplificada no sea distorsionada.
Configuración base común
Nota: Corriente de colector y corriente de emisor no son exactamente iguales, pero se toman como tal, debido a la pequeña diferencia que existe entre ellas, y que no afectan en casi nada a los circuitos hechos con transistores, por esto es la menos usada de las tres y se dice que no tiene ganancia
Configuración colector común
El amplificador seguidor emisor, también llamado colector común, es muy útil pues tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida baja.
Esta configuración sólo tiene ganancia de corriente, siendo la tensión de salida apenas 0,6V inferior a la de entrada
Nota: La impedancia de entrada alta es una característica deseable en un amplificador pues, el dispositivo o circuito que lo alimenta no tiene que entregarle mucha corriente (y así cargarlo) cuando le pasa la señal que se desea amplificar.
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Cuestionario:1.- Elabore una tabla con las tres configuraciones indicando las características de Av,Ai,Zin,Zo y la fase.
CARACTERISTICAS DE LAS TRES CONFIGURACIONES
2.- Indique en que tipos de circuitos se aplica cada configuración.
Aplicación de EMISOR COMNUNEs la configuración más usada, puesto que amplifica tanto corriente como voltaje.El más usado para circuitos de baja frecuencia, debido a la alta impedancia de entrada.Usado en amplificadores de audio y de altas frecuencias de radio.
Aplicaciones de COLECOR COMUN
Se usa como adaptador de impedancias, es decir, cuando queramos obtener una baja impedancia de salida.Logra una muy baja distorsión sobre la señal de salida.
Aplicaciones de BASE COMUN
Esta configuración se usa para adaptar fuentes de señal de baja impedancia de salida como, por ejemplo, micrófonos dinámicos.No aptos para circuitos de baja frecuencia, debido a la baja impedancia de entrada.
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3.- Que sucede si retiramos en condensador de emisor del amplificador emisor común.
Capacitor de derivación (Ce)El resistor Re aumenta la estabilidad del amplificador, pero que tiene el gran inconveniente que es muy sensible a las variaciones de temperatura (causará cambios en la corriente de base, lo que causará variaciones en la corriente de emisor (recordar Ic = β Ib)).
Esto causará una disminución en la ganancia de corriente alterna, lo que no es deseable.
Para resolver el problema se pone en paralelo con Re un capacitor que funcionará como un corto circuito para la corriente alterna y un circuito abierto para corriente continua.
4.- Si tengo un micrófono cuya impedancia de salida es uy baja que tipo de configuración usare ara acoplar a un amplificador de impedancia alta.
La base común se suele utilizar fuentes de señal de baja impedancia de salida como, por ejemplo, micrófonos dinámicos.
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5.- Que función cumple los condensadores de acoplamiento.
Un capacitor de acoplamiento permite acoplar dos etapas de un circuito transmitiendo la señal de una etapa a otra.
El capacitor permite el paso de la corriente alterna pero no de la continua. De esa manera se pude pasar una señal alterna de una parte de un circuito a otra aislándola de la tensión continua.
Los capacitores tienen una cierta impedancia capacitiva, es decir tienen cierta resistencia que depende de la frecuencia. A menor frecuencia más alta debe ser la capacidad para que no ofrezca demasiada resistencia. Por ejemplo, para acoplar dos etapas de un amplificador de audio necesitas de un capacitor de varios microfaradios, pero para dos etapas de radiofrecuencia generalmente basta con unos pocos nanofaradios o incuso menos.
Un capacitor de desacoplamiento se usa para eliminar una frecuencia indeseada. Por ejemplo, en un amplificador de audio es necesario evitar las altas frecuencias y se "desacoplan" usando un capacitor de bajo valor conectado a masa. Un capacitor de bajo valor ofrece poca resistencia a las altas frecuencias pero mucha a las bajas frecuencias, al conectarlo a masa elimina del circuito las altas frecuencias.
Conclusiones:
El trasistor es un dispsitivo semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador dependiendo de cual sea su configuracion. Actualmente se les encuentra practicamente en todos los enseres domesticos de uso diario: adios, televisoes , grabadores reproductores de audio y video, hornos microondas, lavadoras automoviles, equipos de refrigeracion, alarmas, reloges de cuarzo, computadoras, claculadoras impresoras lamparas fluorecentes, equipos de radios x, tomografos ecografos, reproductores mp3, celulares, etc.
En esta practica pudimos experimentar y comprobar el funcionamiento del BJT en sus diferentes configuraciones. Es imporante conocer las caracteristicas de los transistores y para que fueron construidos, ya que partiendo de su funcionamiento y configuracion le podemos dar diferentes aplicaciones.
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