Informe Del Circuito Amplificador de Emisor Comun

Prof.: Sánchez Salinas, Jaime

El Transistor como Amplificador con Emisor Universidad Nacional del Callao

LABORATORIO Nº 4 “El transistor como Amplificador con Emisor” 1.- OBJETIVOS  Determinar las características del transistor propuesto BC548 - BC547  Prueba de componentes.  Montaje del circuito.  Análisis de tensión y de corrientes.  Aplicación el osciloscopio y generador.  Determinación de la ganancia de tensión ( V )  Determinación de la frecuencia. 2.- FUNDAMENTO TEORICO El transistor bipolar es el más común de los transistores, y como los diodos, puede ser de germanio o silicio. Existen dos tipos transistores: el NPN y el PNP, y la dirección del flujo de la corriente en cada caso, lo indica la flecha que se ve en el gráfico de cada tipo de transistor. Ç El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.

Transistor NPN

Transistor PNP

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El transistor es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor) , una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación.

Este factor se llama b (beta) y es un dato propio de cada transistor. Entonces: -

Ic (corriente que pasa por la patilla colector) es igual a b (factor de amplificación) por Ib (corriente que pasa por la patilla base). Ic = β * Ib Ie (corriente que pasa por la patilla emisor) es del mismo valor que Ic, sólo que, la corriente en un caso entra al transistor y en el otro caso sale de el, o viceversa.

Según la fórmula anterior las corrientes no dependen del voltaje que alimenta el circuito (Vcc), pero en la realidad si lo hace y la corriente Ib cambia ligeramente cuando se cambia Vcc. Ver figura. En el segundo gráfico las corrientes de base (Ib) son ejemplos para poder entender que a más corriente la curva es más alta.

Regiones operativas del transistor

- Región de corte:

Un transistor esta en corte cuando:

Corriente de colector = corriente de emisor = 0, (Ic = Ie = 0) En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentación del circuito. (como no hay corriente circulando, no hay caída de

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voltaje, ver Ley de Ohm). Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base = 0 (Ib =0)

- Región de saturación: Un transistor está saturado cuando: corriente de colector = corriente de emisor = corriente máxima, (Ic = Ie = I máxima) En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver ley de Ohm. Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base es lo suficientemente grande como para inducir una corriente de colector β veces más grande. (recordar que Ic = β * Ib) -

Región activa: Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en la región de corte entonces está en una región intermedia, la región activa. En esta región la corriente de colector (Ic) depende principalmente de la corriente de base (Ib), de β (ganacia de corriente de un amplificador, es un dato del fabricante) y de las resistencias que hayan conectadas en el colector y emisor). Esta región es la mas importante si lo que se desea es utilizar el transistor como un amplificador.

Configuraciones: Hay tres tipos de configuraciones típicas en los amplificadores con transistores, cada una de ellas con características especiales que las hacen mejor para cierto tipo de aplicación. y se dice que el transistor no está conduciendo. Normalmente este caso se presenta cuando no hay corriente de base (Ib = 0) -

Emisor común Colector común Base común

Nota: Corriente de colector y corriente de emisor no son exactamente iguales, pero se toman como tal, debido a la pequeña diferencia que existe entre ellas, y que no afectan en casi nada a los circuitos hechos con transistores.

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3.- RELACION DE MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS    

   

01 Transistor BC547 – BC548 u otro Resistencia: 2.2 k Ω, 3.3 k Ω ,6.8k Ω . Potenciómetros: 50 kΩ Condensadores electrolíticos - 02 (1F) 50 VDC - 01 (22  F) 15 A 35 VDC 01 Fuente variable 01 Manual de reemplazo ECG 01 Protoboard 01 Multímetro digital

 01 Generador de señales

 01 Osciloscopio

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 Terminales.

4.- DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA Como paso principal para iniciar un laboratorio y el conjunto de experiencias que se llevaran a cabo, siempre iniciamos cada laboratorio verificando la buena operatividad de los materiales y/o componentes que usaremos para las experiencias. Cada uno de los componentes tiene sus respectivas formas de comprobar su operatividad de acuerdo a la función que esta desempeña. Prueba de componentes:  Determinar características del transistor (uso del manual). Transistor: BC548 BV CBO BV CEO

: 75/80 : 40/80

Reemplazo : 123AP Tipo: NPN: 123AP PNP: ECG159 Aplicación: Gen Purp Collector current Ic (A): 0.6/1.0 Collector Diss. Pd (W): 0.6 Current Gain hFE: 200 typ Freq. In MHz ft: 300/200

 Resistencia Para verificar el correcto funcionamiento de la resistencia, se comparara su valor teórico, que es extraído por el código de colores, con el valor práctico o experimental, que se obtendrá usando el multitester digital. Así, obtuvimos los siguientes resultados: RL1 : Vp = 3.3 kΩ Vt = 3.24 kΩ

RL2

:

Vp = 2.2 KΩ

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Vt = 2.171 KΩ RL3

:

Vp = 6.8 KΩ Vt = 6.77 KΩ

 Potenciómetro Así mismo, comprobaremos si los datos del potenciómetro inscritos en el, son los que realmente son, uno tiene una magnitud de ohmios que el potenciómetro posee, pero esta cantidad en la práctica varia, y ello se comprobó, obtuvimos los siguientes valores: P1:

Vt Vp

= 50 kΩ = 46.3 kΩ

Armamos el circuito y conectamos la fuente variable DC entre 12 -14 V , luego con ayuda del potenciómetro variamos la medida de voltaje en la resistencia unida al emisor y tratamos de obtener la mitad de voltaje que la que tiene la fuente variable DC. Después medimos los voltajes entre base - tierra, colector - tierra y emisor – tierra, tenemos: Vct = 7.7V Vet = 1.44 V Vbt = 2.076V Luego con ayuda del osciloscopio y un generador de señales obtenemos las graficas:

Voltaje de entrada V1 = 40m V De aquí se denota la ganancia de voltaje como Av : Av =V0 / V1 = 4V/40 mV = 100 veces

Voltaje de salida V0 = 4V

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5.- MONTAJE DEL CIRCUITO

6.8kΩ

50kΩ C1 1μF

RB 3.3kΩ

C2 1μF

VCE

RE

+ CE 22μF

DC -

Nota: La tensión colector - emisor debe ser la mitad de la tension de entrada (fuente VDC).

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Medida del voltaje colector - emisor Ahora veremos con más claridad el circuido armado:

CIRCUITO AMPLIFICADOR CON EMISOR Las corrientes halladas son: Corriente del emisor: Ie 

Vet 1.44   6.54  10  4  I e  0.654mA Re 2200

Corriente del colector: Ic 

Vct 7.7   1.13  10 3  I c  1.13mA Rc 6800

Corriente de base: Ib 

Vbt 2.076   6.29  10  4  I b  0.629mA Rb 3300

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CONCLUSIONES  En vista que no se trata de un circuito resistivo el voltaje de entrada y el de la salida no van a estar en fase como se muestra en la siguiente grafica.

VIN y VOUT superpuesto  Hemos observado que al aumentar la frecuencia de entrada de 1.5 k Hz a 100 k Hz la tension de salida su voltaje pico a pico se reduce como se observa en la grafica

VOUT a 100 k Hz  El transistor es NPN ya que la diferencia de ohmiaje entre la base y el emisor y la base con el colector no se diferencian en mucho, estando el terminal positivo del multitester en la base del transistor y tenemos lo siguiente: Rbe = 5.29 MΩ Rbc = 5.12 MΩ  Observamos que el voltaje de salida es 100 veces más que el voltaje de entrada