MODELOS DE PEQUEÑA SEÑAL: EL MODELO …€¦ · transistores pnp sin cambio de ... *Con esos...

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MODELOS DE PEQUEÑA SEÑAL: EL MODELO HÍBRIDO π Se eliminan las fuentes DC El modelo también aplica para transistores pnp sin cambio de polaridades

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MODELOSDEPEQUEÑASEÑAL:ELMODELOHÍBRIDOπSeeliminanlasfuentesDC

Elmodelotambiénaplicaparatransistorespnpsincambiode

polaridades

MODELOSDEPEQUEÑASEÑAL:ELMODELOTSeeliminanlasfuentesDC

Estemodelomuestraexplícitamentelaresistenciadeemisorreenlugardelaresistenciadebaserπ

MODELODEREDESDEDOSPUERTOS

PARÁMETROSDEREDESDEDOSPUERTOS

PARÁMETROSHÍBRIDOSTIPO1

DEFINICIÓNDEPARÁMETROSHÍBRIDOSPARAELPUERTODEENTRADACUANDOELVOLTAJEDELPUERTODESALIDAESCERO

DEFINICIÓNDEPARÁMETROSHÍBRIDOSPARAELPUERTODESALIDACUANDOLACORRIENTEDELPUERTODEENTRADAES

CERO

DEFINICIÓNDELOSPARÁMETROSHÍBRIDOSSEGÚNLOSCONCEPTOSCLÁSICOSDEIMPEDANCIASYGANANCIAS

IDENTIFICACIÓNDELOSPARÁMETROSENLASECUACIONESCONLANOTACIÓNCORRESPONDIENTEYCIRCUITOEQUIVALENTE

MODELODEEMISORCOMÚN

OBTENCIÓNDELOSPARÁMETROSHÍBRIDOSDEUNTRANSISTORSOBRELASCURVASCARACTERÍSTICASBE

EJEMPLO

hfe

hoe

MODELOSSIMPLIFICADOS

PREPARACIÓNDELAPRÁCTICA3CARACTERÍSTICASDELBJT.AMPLIFICADOREMISORCOMÚN

ESPECIFICACIONESDELTRANSISTORNPN2N3904

CIRCUITOSPARALAPRÁCTICANº3

CaracterísticasdesalidadelBJT

Eltransistorsedibujacomouncomponenterealparaindicarquenoespartedeunamplificador.RC=1kΩ

RB=4,3kΩ,10kΩ

VoltajeVBB=De0a5V

Generador:Vmax=10VVoffset=10Vf=1kHz

ParacadavalordeVBBseobservaunasolacurvadeICvs.VCE

Enlapantalladelosciloscopio

Paramedirβ(hfe)

Primeracurvaenpantalla:SemideIB1,IC1yVCESeincrementalafuenteDCparaobtenerunasegundacurva.ParaelmismoVCEsemideIB2eIC2

Elparámetroβes:

β =IC2 − IC1IB2 − IB1

Paramedirro(hoe)

Sobreunamismacurva(IBconstante):SemideIC1yVCE1SemideIC2yVCE2Elparámetroroes:

ro =VCE2 −VCE1IC2 − IC1

DeterminacióndeVA

CaracterísticasdeentradadelBJT

RC=1kΩ

RB=4,3kΩ,10kΩ

VoltajeVCC=12a20V

Generador:

Vmax=10VVoffset=10Vf=1kHzAlvariarVCCsemodificaligeramentelacurvaobservadaenlapantalla.LafiguraeslacurvacaracterísticadeldiododelajunturaBE.

Paramedirrπ(hie)

Sobrelamismacurva(VCEconstante):SemideIB1yVBE1SemideIB2yVBE2Elparámetrorπes

rπ =VCB2 −VCB1IB2 − IB1

AMPLIFICADOREMISORCOMÚNCONRESISTENCIADEEMISORPARAPOLARIZACIÓN

Transistor2N3904VCC=20VRB1=30kΩRB2=4,7kΩRC=1kΩRE=200ΩRL=1kΩC1=22µFC2=1µFCE=470µFelectrolítico

RECTASDECARGA

PUNTODEOPERACIÓN

CÁLCULODELPUNTODEOPERACIÓN

PARÁMETROSCONELMODELOHÍBRIDOπ

PARÁMETROSHÍBRIDOSAPARTIRDELAINFORMACIÓNDELFABRICANTE

Gananciadecorrientehfe

hfepara11,6mA:hfe=180

PARÁMETROSHÍBRIDOSAPARTIRDELAINFORMACIÓNDELFABRICANTE

Impedanciadesalidahoehoepara11,6mA:hoe=70µmohs

PARÁMETROSHÍBRIDOSAPARTIRDELAINFORMACIÓNDELFABRICANTE

Impedanciadeentradahiehiepara11,6mA

hie=400Ω

ANÁLISISCONELMODELOHÍBRIDOπ

EquivalenteThevenin

Modelodepequeñaseñal

ANÁLISISCONELMODELODEPARÁMETROSHÍBRIDOS

Enestecasoestáincluidalaresistenciaenelcircuitodesalida

Cálculos

ENELLABORATORIOPOLARIZACIÓNDELTRANSISTOR

Enprimerlugarsemontasoloel

circuitoDC.

*Sedeterminaelpuntodeoperaciónmidiendoconelmultímetro:VBEVCEIC=VRC/RC

*Solocuandoelpuntodeoperaciónseencuentreenunrangocercanoalosvaloresdeseados,sepuedecontinuarconelestudioenAC.

ELEMISORCOMÚNCOMOAMPLIFICADOR

*SeenciendelafuenteDCNOTA:COLOCARUNDIVISORDEVOLTAJEALASALIDADELGENERADORPARAAJUSTARVi,PORQUEELVOLTAJEMÍNIMOESMUYALTO

*Seaplicaelvoltajedesalidadelgenerador*SeobservaelVimaxquenoproducedistorsiónalasalidayluegoseaumentahastaproducirdistorsión

MEDICIÓNDELASGANANCIADEVOLTAJEGananciadevoltaje:AV=Vo/ViNOTA:COLOCARUNDIVISORDEVOLTAJEA

LASALIDADELGENERADORPARA

AJUSTARVi,PORQUEELVOLTAJEMÍNIMOES

MUYALTO

MEDICIÓNDELARESISTENCIADEENTRADA*Secolocaunaresistenciade100ΩenserieconC1*SeenciendelafuenteDC*Seenciendeelgenerador*SemidelacorrienteenRP1yelvoltajeenlabasedeltransistorVBE

RI =VBE

VRP1RP1

MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE SALIDA

* Se aplica un voltaje de entrada que produzca una salida de 3 o 4 Vpp y se mide cuidadosamente el voltaje de salida V01.

* Se coloca una resistencia de carga de R (por ejemplo 1kΩ) y se mide cuidadosamente el voltaje de salida V02.

*Con esos datos se puede plantear el circuito mostrado y determinar el valor de Ro.

RESPUESTAENFRECUENCIA*SeenciendelafuenteDC*Manteniendo el voltaje de salida del generador constante yasegurándose que el amplificador no entre en saturación, se hace unbarridodefrecuenciaysetomanlascorrespondientesmedicionesalasalida, para poder realizar un diagrama de amplitud vs. frecuencia yotrodedesfasajevs.frecuencia,enunrangocomparableconelqueserealizólasimulación