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LABORATORIO DE ELECTRONICA ANALOGICA PRACTICA 6. AMPLIFICACION CON TRANSISTORES BIPOLARES Francisco Javier García Yuly Alejandra Pérez Ruiz Figura 1. Circuito 1. Resumen— El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales -emisor, colector y base, puede ser de dos tipos: NPN y PNP. El NPN la flecha apunta hacia fuera del transistor; en un PNP la flecha apunta hacia dentro. Además, en funcionamiento normal, dicha flecha indica el sentido de la corriente que circula por el emisor del transistor I. OBJETIVOS Comprobar si los BJT se encuentran en zona de amplificación. Hallar Ri, Gv, Av, Ro y Vs (Máx) en los circuitos. Observar la variación existente entre el emisor común con resistencia y sin ella. II. INTRODUCCION El transistor su descubrimiento a principios del siglo XX (1947) marcó el comienzo de la era de la electrónica. En apenas 60 años el desarrollo experimentado y como han avanzado la tecnología gracias a ellos, en la vida cotidiana ha sido tal que hoy en día es difícil pensar en cómo sería la vida sin los ordenadores, la telefonía, la radio, la televisión…Y ha sido, precisamente, el descubrimiento del transistor el “culpable” de esta revolución tecnológica III. DESARROLLO DE CONTENIDOS 1. Realizar el montaje de la Figura 1 y comprobar si el transistor se encuentra en zona activa. Figura 2. Simulación circuito 1. . Variable Valor práctica Valor simulación % error relativo VC 10.44 V 10.56 V 1.12 VB 7.21 V 7.031 V 2.66 VE 6.63 V 6.359 V 4.26 VCB 3.83 V 3.541 V 7.71 IC 1.39 mA 1.353mA 2.73 2. Realice el montaje de la Figura 2. Halle Gv, Av, Vi, Vo, Vo(min), Vo(max), Vs(max) , Ri y Ro. UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto ” LABORATORIO DE ELECTRONICA ANALOGICA PRACTICA 6. AMPLIFICACION CON TRANSISTORES BIPOLARES 8.0uA (74.562u,5.3955u) 4.0uA 0A -4.0uA (24.561u,-5.6300u) -8.0uA 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us -I(C2) Time Figura 7. Corriente de entrada. Figura 2. Circuito 2. Variable Valor práctica Valor simulación % error relativo Gv 9.879 7 41.12 Av 109.42 104.41 4.79 Vs(max) 200 mVpp 232 mVpp 13.79 Ri 3.1 kΩ 3.65 kΩ 15.06 Ro 2 kΩ 2.64 kΩ 24.24 Vo(min) 6.8 V 6.54 V 3.97 Vo(max) 14.1 V 13.86 V 1.73 14V (74.562u,12.457) 12V 10V (26.561u,8.5051) 8V 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us V(R2:1) Time Figura 3. Tensión de salida Vo. 7.06V (26.561u,7.0459) 7.04V 7.02V (76.562u,7.0098) 7.00V 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us V(C2:2) Time 3. Realice el circuito de la Figura 2, pero agregándole una resistencia de 300 Ω en el terminal del emisor. Halle Vs(max), Ro, Ri, Vi, Vo, Gv,Av. Figura 4. Tensión de entrada Vi 14V (74.562u,13.864) 12V 10V 8V (24.561u,6.5483) 6V 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us V(R2:1) Time Figura 5. Tensión Vo deformada. 2.5mA (26.561u,2.1740m) 2.0mA 1.5mA 1.0mA Figura 8. Circuito 3 (74.562u,581.383u) 0.5mA 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us IC(Q1) Time Figura 6. Corriente de salida. UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto ” 90us 100us LABORATORIO DE ELECTRONICA ANALOGICA PRACTICA 6. AMPLIFICACION CON TRANSISTORES BIPOLARES 7.15V El emisor común sin resistencia en serie tiene una mayor ganancia de voltaje. Para un emisor común con resistencia, el Vs (máx) se reduce en un 25% con respecto al emisor sin resistencia. No existe mucha variación de la impedancia de salida entre el emisor común con y sin resistencia. En el emisor común sin impedancia, la impedancia de entrada es de un alto valor, sin embargo, en el emisor con resistencia su Ri aumenta hasta 10 veces su valor. Un transistor de emisor común se usa en la entrada de un sistema porque su Ri es muy grande, esto significa que puede aguantar altas tensiones. En estos circuitos, al aplicarle una señal más alta que el Vs (max), las señales que se obtienen tiende a recortarse. Las fuentes de error asociadas a este laboratorio se pueden deber a la calibración de los instrumentos, a la falta de precisión en el valor de las impedancias. (24.561u,7.1423) 7.10V 7.05V 7.00V (74.562u,6.9697) 6.95V 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us V(R3:1) Time Figura 9. Tensión de entrada. 11.5V (74.562u,11.473) 11.0V 10.5V (24.561u,10.152) 10.0V 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us V(R2:1) Time Figura 10. Tensión de salida. Variables Valor práctica Valor simulación % error relativo Gv 3.8 3.3 15.15 Av 8.9 7.6 17.10 Vs(max) 56 mVpp 46 mVpp 21.73 Ri 23.7 kΩ 25.08 kΩ 5.50 Ro 2.06 kΩ 2.47 kΩ V. REFERENCIAS R. O. V. Casado, Circuitos eléctricos básicos para el estufiante. Un enfoque a la frecuencia compleja., Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander, 2008. [2] «Unicrom.com,» [En línea]. Available: http://www.unicrom.com/TuT_codigocolores.asp. [3] «http://www.circuitoselectronicos.org/2007/11/elmultmetro-digital-tester-digital-o_10.html,» [En línea]. [4] M. S. y. C. Alexander, Fundamentos de Circuitos electricos, Mc Graw Hill. 16.59 IV. CONCLUSIONES [1] El transistor bipolar es un dispositivo de tres terminales gracias al cual es posible controlar una gran potencia a partir de una pequeña. Entre los terminales de colector (C) y emisor (E) se aplica la potencia a regular, y en el terminal de base (B) se aplica la señal de control gracias a la que controlamos la potencia. Con pequeñas variaciones de corriente a través del terminal de base, se consiguen grandes variaciones a través de los terminales de colector y emisor. Si se coloca una resistencia se puede convertir esta variación de corriente en variaciones de tensión según sea necesario. Si el circuito se encuentra en zona activa, está en zona de amplificación. UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto ”
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