LA ELECTRÓNICA
Los transistores bipolares son amplificadores de corriente ideales. Cuando se aplica una pequeña señal al terminal de entrada, en los terminales de salida aparece una reproducción ampliada de esta corriente. Aunque la señal de entrada puede acoplarse al dispositivo de varias formas, solamente las tres configuraciones básicas (base común, emisor común y colector común) resultan útiles en la práctica.
Amplificador de base común
El amplificador de base común tiene ese nombre por que la base del transistor es común tanto a la entrada como a la salida. Es usado normalmente como un buffer de corriente o amplificador de voltaje. En esta configuración la entrada se aplica al terminal emisor del transistor bipolar o BJT y la salida se obtiene del terminal colector
CARACTERISTICAS
EJEMPLO
DIAGRAMA
Ganancia de voltaje (Av) elevada
Ganancia de corriente (Ai) = 1
Impedancia de entrada (Zi) muy baja
Impedancia de salida alta (Zo)
La señal de salida del amplificador está en fase con la señal de la entrada. (Desfase = 0°)
El amplificador de base común tiene las siguientes fórmulas
Ganancia de voltaje igual RC/Re
Ganancia de corriente Ai=1
DONDE
re = 25mV/Ie
Ie = corriente del emisor en CD.
Amplificador Emisor Común
El amplificador emisor común es de las configuraciones más utilizadas y común de los transistores NPN. Esta configuración utiliza los transistores como amplificador de señales a la salida, también son conocidos como amplificador emisor comun bjt.
CARACTERISTICAS
Este tipo de configuración es muy usada debido a su simplicidad y a que no se necesita de ningún integrado sino solo de un transistor tipo BJT que es bastante sencillo y económico de conseguir
DIAGRAMA
Esta configuración tiene la particularidad que la señal de voltaje de salida se amplifica y se desfasa unos 180° con respecto a la señal de voltaje de entrada, siendo bastante similar como si se hiciera uso de un amplificador inversor
Para poder conocer cuánto es entonces el valor de Vb en el transistor emisor común se procede a utilizar la fórmula de divisor de voltaje:
Siendo Rt la suma de todas las resistencias existentes en el circuito de división de voltaje, entonces la fórmula final para calcular el voltaje de Vb es:
EJEMLO
AMLIFICADOR COLECTOR COMUN
Los amplificadores de colector comunes producen un voltaje de salida a través de su carga de emisor que está en fase con la señal de entrada
CARACTERISTICAS
El amplificador de colector común es otro tipo de configuración de transistor de unión bipolar (BJT) donde la señal de entrada se aplica al terminal base y la señal de salida se toma del terminal emisor.
Este tipo de configuración se denomina colector común (CC) porque el terminal del colector está efectivamente "conectado a tierra" o "conectado a tierra" a través de la fuente de alimentación.
La configuración del colector común o del colector a tierra se usa comúnmente cuando se necesita conectar una fuente de entrada de alta impedancia a una carga de salida de baja impedancia que requiere una alta ganancia de corriente.
Con el terminal colector del transistor conectado directamente a V CC y sin resistencia de colector, (R C = 0) cualquier corriente de colector generará una caída de tensión en la resistencia del emisor R E .
DIAGRAMA
EJEMPLO
Un circuito amplificador de emisor común tiene una resistencia de carga, R L de 1.2kΩ y una tensión de alimentación de 12v . Calcule la corriente máxima del colector ( Ic ) que fluye a través de la resistencia de carga cuando el transistor está completamente "ENCENDIDO" (saturación), suponga que Vce = 0 . También encuentre el valor de la resistencia del Emisor, R E si tiene una caída de voltaje de 1v. Calcule los valores de todas las otras resistencias de circuito asumiendo un transistor de silicio NPN.
Por ejemplo, 1 mA de corriente fluye a través de la unión emisor-base, su impedancia dinámica sería 25 mV / 1 mA = 25 Ω. La ganancia de voltaje, AV para una resistencia de carga del colector de 10 kΩ sería: 10,000 / 25 = 400, y cuanta más corriente fluya a través de la unión, menor será su resistencia dinámica y mayor será la ganancia de voltaje.
re = resistencia del emisor en corriente alterna (c.a.)
Un amplificador de colector común se construye utilizando un transistor bipolar NPN y una red de polarización de divisor de voltaje. Si R 1 = 5k6Ω, R 2 = 6k8Ω y la tensión de alimentación es de 12 voltios. Calcule los valores de: V B , V C y V E , la corriente del emisor I E , la resistencia interna del emisor r ' e y la ganancia de voltaje del amplificador A V cuando se usa una resistencia de carga de 4k7Ω. Dibuje también el circuito final y la curva de características correspondientes con la línea de carga.
- Voltaje de polarización de la base, V B
- tensión de colector, V C . Como no hay resistencia de carga del colector, el terminal del colector de los transistores está conectado directamente al riel de alimentación de CC, por lo que V C = V CC = 12 voltios.
- Voltaje de polarización del emisor, V E
- Corriente del emisor, I E
- Resistencia del emisor de CA, r ' e
- Ganancia de voltaje, A V
La característica principal en el funcionamiento de los dispositivos electrónicos es el control de los electrones
con el propósito de obtener un efecto deseado.
Los amplificadores se clasifican en clases de acuerdo con su construcción y características de operación
Amplificador clase A
Amplificador de clase B
Amplificador clase AB
Amplificador clase C
Los amplificadores de clase A son el tipo más común de clase de amplificador debido principalmente a su diseño simple. La clase A, literalmente significa "la mejor clase" de amplificador debido principalmente a sus bajos niveles de distorsión de señal y es probablemente el mejor sonido de todas las clases de amplificadores mencionadas aquí.
Los amplificadores de clase B se inventaron como una solución a los problemas de eficiencia y calentamiento asociados con el amplificador de clase A anterior. El amplificador básico de clase B utiliza dos transistores complementarios bipolares de FET para cada mitad de la forma de onda con su etapa de salida configurada en una disposición tipo "push-pull", de modo que cada dispositivo transistor amplifica solo la mitad de la forma de onda de salida.
Como su nombre lo sugiere, el Amplificador Clase AB es una combinación de los amplificadores tipo "Clase A" y "Clase B" que hemos examinado anteriormente. La clasificación AB de amplificador es actualmente uno de los tipos de diseño de amplificador de potencia de audio más utilizados.
El diseño del amplificador clase C tiene la mayor eficiencia, pero la linealidad más pobre de las clases de amplificadores mencionados aquí. Las clases anteriores, A, B y AB se consideran amplificadores lineales, ya que las señales de salida de amplitud y fase están linealmente relacionadas con las señales de entrada de amplitud y fase.
La característica principal en el funcionamiento de los dispositivos electrónicos es el control de los electrones
con el propósito de obtener un efecto deseado.
APLICACIONES DE LA ELECTRÓNICA :