Informen1 electronicos

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRONICOS

INFORME X CIRCUITOS ELECTRÒNICOS

Práctica # 01:

Tema: Amplificador en configuración de Emisor Común

Realizado por: Alumno (s): Argoti Daniel

Grupo:

GR6-1

Saico Edison Trejo Alejandro

Fecha de entrega: 2014 / 10 / 22 Año

f. ______________________

Mes Día

Sanción:

QUITO-ECUADOR

Recibido por:

Tema: Amplificador en configuración de Emisor Común Objetivo: Diseñar e implementar un amplificador en configuración de Emisor Común utilizando un TBJ para implementarlo y comprobar su funcionamiento.

PARTE EXPERIMENTAL INFORME: 1. Presentar el diagrama esquemático del circuito implementado en el laboratorio, con los respectivos cambios de haber existido. Explicando el motivo que condujo a realizarlos.

V2 15V +V

R1 33k

C1 0.56uF

R3 2.2k

C3 1.5uF

Q1 NPN

V1 -160m/160mV R4 47

1kHz R2 6.8k

R5 330

C2 25uF R6 2.2k

En el circuito podemos observar que los capacitores que hemos utilizado son diferentes a los calculados es decir, utilizamos capacitores de valores tabulados semejantes a los calculados ya que así no se vería afectado el circuito y se cumple con las condiciones teóricas.

2. En un cuadro presentar las mediciones AC y DC realizadas en la práctica y los valores teóricos calculados en el trabajo preparatorio.

VCC [v] VC [v] VB [v] VE [v] VCE [v] VBE [v] IC [mA] IB [uA] IE [mA] Ventrada [v] V salida [v]

Análisis DC Teóricos 15 6.6 2.1 1.4 5.2 0.7 3.32 33.2 3.32 0.16 3.04

Practico 15 6.24 2.33 1.53 4.65 0.81 3.94 39.37 3.97 0.11 2.19

3. Obtener los porcentajes de error debidamente justificados.

Errores Análisis DC VCC [v] 0% VC [v] 5.5% VB [v] 10.9% VE [v] 9.3% VCE [v] 10.6% VBE [v] 15.7% IC [mA] 18.7% IB [uA] 19.6% IE [mA] 19.6% Análisis AC Ventrada [v] 31.2% V salida [v] 27.96%

Los errores están en un rango no muy grande, estos errores se deben a varios factores entre los más importantes podemos nombrar el estado de los instrumentos de medida, las puntas de prueba, la variación de los elementos a valores estándares. También como se puede apreciar los errores son valores aceptables y también se debe a que el cambio de resistencias y capacitores nos afectó en la salida de voltaje.

4. Realizar los cĂĄlculos necesarios para determinar la ganancia de voltaje, compararla con el valor teĂłrico calculado. Obtenga el porcentaje de error y justifique el mismo.

TeĂłrico đ?‘… ||đ?‘… đ?‘¨đ?‘˝ = − đ?‘&#x; đ?‘?+đ?‘… đ??ż đ?‘’

đ?‘¨đ?‘˝ = −

đ?‘&#x;đ?‘’ =

đ??¸1

26đ?‘šđ?‘‰ 26đ?‘šđ?‘‰ = = 7.83 [đ?›ş] đ??źđ??¸ 3.32đ?‘šđ??´

2.2đ??ž||2.2đ??ž 7.83+47

đ?‘¨đ?‘˝ = 20.06 Practico đ?‘‰đ?‘œ 2.19 đ?‘¨đ?‘˝ = − = = 19.9 đ?‘‰đ?‘–đ?‘› 0.11 Ganancia

TeĂłrico 20.06

Practico 19.9

Errores 0.8%

El error que se comete es mĂ­nimo si se compara la ganancia teĂłrica y la prĂĄctica calculada con valores de voltajes medidos para obtener la corriente de emisor y obtener asĂ­ la resistencia dinĂĄmica; ya que al realizar el diseĂąo del amplificador se tomĂł en consideraciĂłn los voltajes y las resistencias adecuadas para que la ganancia no sufra cambios severos y se re-calculĂł los valores de corrientes y voltajes al obtener los valores estĂĄndar de las resistencias es por ello que los valores teĂłricos y prĂĄcticos no tienen gran variaciĂłn 5. Graficar en hojas de papel milimetrado a escala, las seĂąales de voltaje de entrada, salida y en emisor observadas en el osciloscopio, explique las diferencias o semejanzas con las seĂąales obtenidas en la simulaciĂłn.

CUESTIONARIO: 1. Explique las ventajas y desventajas que presenta un amplificador en emisor común.

Ventajas  Ofrece una ganancia alta de voltaje, lo que implica mayor rendimiento del diseño.  Su estabilización es ligeramente fácil pues se lo consigue con resistencias en el emisor con lo que la ganancia se mantiene o se aumenta.  La impedancia de entrada idealmente es alta lo que permite acercarnos a un circuito ideal en el que la impedancia de entrada sea infinita, la amplificación sea alta y no exista recorte en la señal de salida.  Una de las principales características ventajosas de este tipo de amplificadores es que pueden amplificar tanto la tensión como la corriente.  El amplificado en emisor común tiene una impedancia de entrada y de salida alta.

Desventajas  Una de las grandes desventajas es que la señal de salida se puede recortar considerablemente por el hecho de tener una fuente demasiado baja para el diseño, lo que nos crea problemas.  El circuito depende el β y eso hace al circuito dependiente de este valor, considerando que este factor varía para cada transistor así sea del mismo número siempre existe variación; variaciones bruscas de β implica variaciones de corriente y voltaje.  Pierde linealidad si se conecta el emisor directamente a tierra, y para corregir se pone una resistencia en el emisor que en nuestro caso serán dos por lo que ganara estabilidad y linealidad pero se perderá amplificación.

2. Mencione las características de la configuración de emisor común.    

Amplifica tanto corriente como voltaje.

Desfasa la señal 180° Ganancia siempre negativa Tiene Zin alto

3. Mencione 3 aplicaciones de esta configuración.  Esta configuración es muy usada para circuitos de baja frecuencia, debido a la alta impedancia de entrada.  Se utiliza esta configuración en amplificadores de audio.  Es utilizada para altas frecuencias de radio.

4. Explique por qué en ciertos diseños de emisor común no es necesario el uso de dos resistencias de Emisor.

Esta resistencia única en el diseño afecta solo a la ganancia en el amplificador por lo que generalmente nuestra ganancia depende de RE1 pero ahora dependerá de nuestra resistencia de colector y nuestra resistencia de carga (en caso de que haya resistencia de carga). Si el diseño esta primeramente trabajando, es decir, polarizado correctamente entonces la ganancia de nuestro amplificador vendrá dado por el paralelo entre las resistencia de colector con la

de carga. Esto es debido a que nuestra resistencia dinĂĄmica serĂĄ una constante que solo depende de la corriente de polarizaciĂłn del emisor y los 26 mV debido a la temperatura.

AdemĂĄs se debe notar que en estos casos la impedancia de entrada serĂĄ mucho mayor.

5. CĂłmo influye el valor de la resistencia RC. quĂŠ sucede con Vcc y con la resistencia dinĂĄmica del transistor si se asume un valor de RC>>RL, RC=RL o RC<<RL. Explique cada uno de los casos. ď&#x201A;ˇ ď&#x201A;ˇ ď&#x201A;ˇ

Si RC<<RL Reqâ&#x2030;&#x2C6;Rc VCC es mĂ­nimo, pero la impedancia de entrada es pequeĂąa y el consumo de corriente es alto, lo que implica que la seĂąal se recorte a la salida. đ?&#x2018;&#x2026;đ?&#x2018;?

Si RC=RL Req= 2 en este caso VCC, las corrientes y la impedancia de entrada toma valores medios.

Si RC>>RL el voltaje de polarizaciĂłn VCC es alto lo que implica una fuente costosa, lo que no es nada recomendable desde el punto de vista econĂłmico, las corrientes sin bajas y la impedancia de entrada es alta.

CONCLUSIONES Por Daniel Argoti ď ś Al realizar el diseĂąo podemos darnos cuenta que la ganancia puede aumentar o disminuir de acuerdo al valor teĂłrico esto puede ser ocasionado por varios factores como por ejemplo que al realizar el diseĂąo del circuito nosotros aproximĂĄbamos los valores con un factor de seguridad entre 1.5 a 2, inclusive el valor de las resistencias tuvimos que aproximar porque no existen en el mercado el valor que calculamos. Otra razĂłn puede ser que las resistencias comerciales tiene un error que generalmente es del Âą10% ď ś La resistencia RE2 para el anĂĄlisis en A.C se cortocircuita debido al efecto del capacitor, esto ocurre en la zona de frecuencias medias. ď ś La corriente de base estĂĄ en el orden de los microamperios esto permite que el transistor trabaje en la regiĂłn activa normal y no se sature.

Por Edison Saico ď ś Se determinĂł que el valor de la resistencia RE1 estĂĄ directamente relacionado con la ganancia de voltaje, por lo que se si se aumenta el valor de la resistencia la ganancia disminuye, caso contrario esta disminuye. Pero cabe recalcar que si se disminuye a un valor en el que no se cumpla la relaciĂłn de re<< RE1 el amplificador no serĂĄ estable tĂŠrmicamente ya que la ganancia dependerĂĄ de re. ď ś Del valor de la resistencia Rc depende el valor de la corriente, el voltaje de polarizaciĂłn y la impedancia de entrada. ď ś El signo negativo de la ganancia significa que la seĂąal estĂĄ desfasada 180° de la seĂąal de entrada.

Por Alejandro Trejo

 La inversión de fase y la amplificación de voltaje y corriente que caracterizan a un amplificador en esta configuración hacen que sea la más utilizada.  Cuando el transistor se usa como amplificador, el transistor opera en la región activa.

Cuando se usa en circuitos digitales, el transistor usualmente opera en las regiones de saturación y/o corte.  Debemos de tener en cuenta que para que el diseño de emisor común funcione se debe obtener una corriente de colector baja, es decir entre 1mA y 20mA. RECOMENDACIONES:  Colocar la menor cantidad de cables en las conexiones para reducir pérdidas.  Al diseñar el amplificador al momento de elegir los valores de resistencias tomar en cuenta las condiciones que se están asumiendo para el circuito, preferentemente tomar un factor de seguridad para no sufrir recorte en la señal de salida.  Se recomienda utilizar el protoboard de manera correcta según su forma de utilización para poder evitar errores en el circuito.

BIBLIOGRAFÍA  Thomas L. Floyd, Dispositivos Electrónicos, Limusa,1996  Boylestad y Nashelsky. Electrónica. Teoría de Circuitos. Prentice Hall.

2003.  Carlos Novillo M., Dispositivos Electrónicos  http://es.scribd.com/doc/64494485/3/DISENO-DE-AMPLIFICADOR-ENEMISOR-COMUN  http://tonayitofriend.tripod.com/practica2_archivos/practica3.html  http://es.slideshare.net/OthonielHernandezOvando/34-configuracin-enemisor-comn

DATOS DE LA SIMULACION V2 15V +V

C1 0.56uF

R3 2.2k

C

C3 1.5uF

mV

R1 33k

Voltajes Parameter

DC Bias

DC Average

AC RMS

A: r3_1

6.179 V

6.247 V

2.197 V

C: r4_2

1.527 V

1.526 V

96.34mV

B: r1_1

2.337 V

2.332 V

111.3mV

V2 15V +V

R1 33k

C1 0.56uF

R3 2.2k

C3 1.5uF

Corrientes

C Q1 NPN

B A

V1 -160m/160mV

R4 47

1kHz R2 6.8k

C2 25uF

Parameter

DC Bias

DC Average

AC RMS

C: q1[ic]

4.010mA

3.937mA

1.994mA

B: q1[ib]

40.10uA

39.37uA

19.94uA

A: q1[ie]

-4.050mA

-3.977mA

2.014mA

R6 2.2k

R5 330

V2 15V +V

R1 33k

Voltaje de entrada y de salida

R3 2.2k

C3 1.5uF B

C1 0.56uF

Q1 NPN

A V1 -160m/160mV

R4 47

1kHz R2 6.8k

R5 330

C2 25uF R6 2.2k

Parameter

DC Bias

DC Average

AC RMS

B: r6_2

0.000 V

91.21mV

2.191 V

A: v1_1

0.000 V

44.74nV

113.1mV