Circuitos Multietapas Con Transistores

Ci

Co

RLoad

Importante: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Se diseña comenzando en la última etapa. La RLoad del circuito sirve como resistencia de carga solo para la etapa II. RBBII sirve como RLoad de la 1ra etapa, es decir, RBBII = RLoad1 (RBB = R THEVENIN) Se debe calcular una resistencia de acople Ren(acople) = RBBII ‖ hie’’ donde hie’’ = hieI . I Se puede diseñar un multietapa a partir de dos o más configuraciones. Las configuraciones pueden ser: EC-CC, CC-EC, CC-CC, EC-EC. La(s) últimas(s) etapa(s) del circuito multietapa se obtiene la ganancia de corriente y en la(s) primera(s) etapa(s) la ganancia de voltaje. Cada etapa tiene su  (ganancia de proporcionalidad)

9. La ganancia de voltaje del multietapa está dada por Δv = por Δi =

𝛥𝑖 . 𝑅𝐿𝑜𝑎𝑑 𝑅𝑒𝑛𝐼 ó 𝑡ℎ1

y corriente

𝑅 𝑡ℎ𝑒𝑣𝑒𝑛𝑖𝑛 𝑅 𝑙𝑜𝑎𝑑

Ejemplo Diseñe un circuito multietapa donde la 2da etapa tiene un =100, la resistencia de la carga es de 1 KΩ, la resistencia de entrada es 2 KΩ; en la primera etapa se tiene un corriente de base de 60 µA y un =95; el circuito esta alimentado con 12V. Obtenga las ganancias y determine los resistores del circuito.

Solución del circuito Primero se debe conocer que configuración tiene cada etapa. Observe el circuito. Etapa 1. EC (emisor-común) / Etapa 2. CC (colector-común) Datos 2da etapa  = 100 RLoad = 1KΩ Rentrada = Rthevenin=2KΩ

Datos 1ra etapa  = 95 Ib= 60 µA Vcc= 12 Voltios (para ambas etapas)

Comenzando por la etapa 2. - Se asume que la condición se cumple, por lo tanto Δv = 1 (Por fórmulas cortas) y La ganancia de corriente es Δi =

𝑅 𝑡ℎ𝑒𝑣𝑒𝑛𝑖𝑛 𝑅 𝑙𝑜𝑎𝑑

=

2 KΩ 1 KΩ

=2

Recuerde: Rth=Rent=RBB=RB

- Calculemos IcQ para ello es necesario conocer las resistencias en corriente alterna Rca y corriente directa Rcd. Rca = RE ‖ RL por formula de diseño se tiene que RB = 0,1..RE se despeja RE =

𝑅𝐵 0,1 

=

2 KΩ 0,1 (100)

= 200Ω

ahora Rca = 200Ω ‖ 1000Ω = 166,66Ω

Rcd = RE = 200Ω IcQ =

𝑉𝑐𝑐 𝑅𝑐𝑎 + 𝑅𝑐𝑑

=

12𝑉 166,66Ω + 200Ω

= 0,033 Amperes = 33 mA

- Ahora calculemos VceQ para tener los valores del punto Q en esta etapa. VceQ = Vcc(ca) / 2 donde Vcc(ca) = 2 (IcQ . Rca) = 2(0,033A . 166,66Ω) = 10,99V Por lo tanto VceQ = 10,99V / 2 = 5,49V

Ic(ca) = Ic(cd) =

𝑉𝑐𝑒𝑄 𝑅𝑐𝑎 𝑉𝑐𝑐 𝑅𝑐𝑑

+ IcQ =

=

12 𝑉 200Ω

5,49𝑉 166,66Ω

+ 0,033A = 0,066A = 66mA

= 60mA

Falta conseguir los valores de R1 y R2 para la 2 da etapa. 𝑅𝐵𝐵

- R1 =

y

𝑉𝐵𝐵 1− 𝑉𝑐𝑐

R2 =

𝑅𝐵𝐵 . 𝑉𝑐𝑐 𝑉𝐵𝐵

Se tiene como incógnita VBB = VBE + IcQ (

𝑅𝐵𝐵



+RE) = 0,7 V + 0,033A (

 VBB = 7,96 V ; R1 = 5,96 KΩ y R2 = 3 KΩ

2000Ω 100

+200Ω)

cumpliéndose R1>R2 en el orden KΩ

Cálculos para la etapa 1. - RLI = RBBII = RthII = 2 KΩ - Rca = RC ‖ RL

se debe conseguir Rc = Vc / Ic

pero Ic = .Ib = 95.60 µA = 5,7 µA  Rc = 12 V / 5,7 µA  2,1 KΩ Rca = RC ‖ RL = 2,1 KΩ ‖ 2 KΩ = 1 KΩ y Rcd = Rc + RE Por diseño se recomienda que RE ≤ 1250Ω, se consideró RE = 900Ω Rcd = 2,1 KΩ + 900Ω = 3KΩ IcQ =

𝑉𝑐𝑐 𝑅𝑐𝑎 + 𝑅𝑐𝑑

=

12𝑉 1000Ω + 3000Ω

= 0,003 Amp = 3mA

RB = 0,1..RE = (0,1)(95)(900Ω) = 8,5 KΩ Falta conseguir los valores de R1 y R2 para la 1ra etapa. - Seguir el mismo procedimiento de la etapa 2. - Ahora solo falta conseguir las ganancias. Se debe chequear si se cumple la condición hib