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Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Ingeniería Electrónica
Profesores: Dr. Ing. Pablo Alvarado M.., Dipl. Ing. Eduardo Interiano S.
EL-2206 Laboratorio de Elementos Activos
I Semestre 2005
I Objetivo general
Al finalizar el experimento y su análisis, el estudiante estará en capacidad de:
Describir la operación y las principales características de circuitos amplificadores simples en
emisor común y colector común con BJT y dimensionar los circuitos de polarización clase A.
II Objetivos específicos
• Dimensionar circuitos de polarización para amplificadores clase A con BJT.
• Determinar los parámetros más importantes de amplificadores en emisor o surtidor común
y en colector común.
• Utilizar un modelo de pequeña señal para representar los circuitos amplificadores simples
con BJT.
III Cuestionario previo
¿Qué significan los términos emisor común y colector común; en referencia a circuitos
amplificadores con BJT?
¿Cómo se calcula las ganancias de tensión y de corriente de un amplificador en emisor común y
la de uno en colector común?
¿Qué significa “clase A” cuando se hace referencia a amplificadores?
¿Cuáles son los modelos de pequeña señal para amplificadores en emisor y colector común?
¿Cómo se obtiene la recta de carga para circuitos amplificadores en clase A?
¿Cómo se traza la recta de carga para circuitos amplificadores en clase A?
Simule los circuitos de medición usando PSPICE o similar
IV Materiales y equipo
Fuente CD, multímetro, generador senoidal, ORC,
Transistores 2N3904 (usado en Lab04)
Resistencias de 330 Ω, 1 kΩ, 5.1 kΩ (2), 10 kΩ
Condensadores electrolíticos de 10 µF (2) y 100 µF
Placa experimental, alambre aislado 26/24AWG, cables
Enchufe aislador de tierras (tapón aislador o cable sin pata de tierra)
Amplificadores con BJT
Pág. 1
V
Procedimiento
Es importante antes de comenzar que:
•
•
•
Mida y anote el valor real de las resistencias empleadas
Verifique la condición de los diodos a emplear
Aisle la tierra del osciloscopio (use el enchufe aislador) respecto a la tierra del generador.
Confirme con una medición de continuidad usando el multímetro.
Primera parte: Amplificador en emisor común
• Con CE = 100µF, CB = CC = 10µF, RE = 330Ω, Rm = 1kΩ y RC = 5.1kΩ calcule las
resistencias de polarización R1 y R2 del circuito de medición mostrado en el punto 1.4, para
una tensión de colector de aproximadamente 1/2 Vcc. Use los resultados del laboratorio 4 de
ser necesario.
• Determine los valores teóricos de las tensiones y corrientes de polarización y anótelos en la
tabla 1.
• En base al circuito de medición determine los valores teóricos de los parámetros que se
medirán. Muestre los cálculos y anote los resultados en las tablas 2, 3 y 4.
Figura 1: Circuito de medición para amplificador en emisor común
• Limite la corriente de la fuente de alimentación a 50mA
• Mida y anote en la tabla siguiente las tensiones y corrientes de polarización del circuito para el
punto de operación PO.
Tabla 1: Medición de las tensiones de polarización
Parámetro
UCC/V
valor
teórico
valor real
12
Amplificadores con BJT
UE/V
UC/V
UB/V
IBpo
ICpo
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• Aplique una tensión de entrada y ajuste su valor observando que la tensión de salida, pico-pico
sea de 1 voltio para el circuito sin carga (RL=∝).
• Mida y anote las tensiones de señales C.A. indicadas en la tabla 2; UI es en el punto entre Rm
y CB.
Tabla 2: Medición de tensiones alternas para el circuito 1
Parámetro
UCpp/V
valor teórico
1
valor sin carga
1
UIpp/V
UGpp/V
valor con carga
valor sin CE, sin RL
Valor sin CE, con RL
• Conecte una resistencia de 5.1 kΩ como carga del circuito. Mida y anote las tensiones de las
señales de C.A.
• Desconecte el condensador CE. Mida y anote las tensiones de las señales de C.A. con y sin
carga.
• Con base a los resultados obtenidos calcule:
• resistencia de entrada, resistencia de salida, ganancia de tensión, ganancia de corriente,
ganancia de potencia
• Muestre los cálculos y anote los valores obtenidos en la tabla 3.
Tabla 3: Valores teóricos y experimentales de los parámetros del amplificador con CE
Paramétro
Av
Ai
Ap
ri
ro
rBE
rCE
ICpo
Valor teórico
valor
experimental
Amplificadores con BJT
Pág. 3
Segunda parte: Amplificador en colector común
• En el circuito de medición con el condensador CE y la resistencia RC eliminados, dimensione
el circuito de colector común así obtenido para UE= 1/2 Vcc. Considere RE= RL = 5.1 kΩ. La
tensión de la fuente será de 15 V, considere un hFE mínimo de 100 para el transistor. La
frecuencia de trabajo será mayor de 100 Hz. (Tome la salida del emisor por medio de un
condensador de 100µF).
• Prepare las tablas necesarias para realizar las mediciones que le permitan obtener:
Corrientes y tensiones en el punto de operación
Ganancia de tensión
Ganancia de corriente
Ganancia de potencia
Máxima tensión de salida pico-pico
Resistencia de entrada
Resistencia de salida
• Determine los valores teóricos de las características indicadas antes.
• Monte el circuito y preséntelo al profesor para su aprobación.
• Realice las mediciones pertinentes y anote los valores en sus tablas.
• Haga los cálculos para determinar las ganancias de tensión y corriente; así como las
impedancias de entrada y salida.
• Al concluir sus mediciones preséntelas al profesor para su revisión
VI Evaluación
• Determine gráficamente y analíticamente el valor máximo de la tensión pico-pico de salida
para el circuito con y sin carga.
• Compare los valores experimentales con los teóricos y explique las diferencias observadas.
• Resuma, al menos, tres conclusiones importantes para cada una de las etapas de emisor común
y colector común.
• Indique qué otras pruebas sería interesante realizar con estas etapas.
• Haga una comparación entre los resultados experimentales del amplificador en emisor común
y colector común.
• ¿Que aplicaciones podría tener un amplificador en emisor común y en colector común?
• Dibuje los circuitos equivalentes de pequeña señal para los amplificadores en emisor y
colector común para el punto de operación PO.
• Utilice los resultados del laboratorio 4 para hacer un análisis gráfico del amplificador en
emisor común.
EIS/eis
29.05.2005
Amplificadores con BJT
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