PRÁCTICA 1: Diseño Amplificador una etapa con transistor BJT en emisor común

PRÁCTICA 1: Diseño Amplificador una etapa con transistor BJT en emisor común

Se desea diseñar un amplificador que cumpla las siguientes especificaciones.

Especificaciones:

• Amplificador de una etapa con transistor BJT en emisor común
• Tensión de alimentación: Vcc = 15V
• Ganancia de Tensión, |Gv| ≈ 10V/V (20dB)
• Impedancia de Entrada, Ze ≈ 10k
• Margen Dinámico simétrico ≈ ±5V (10Vpp)
• Frecuencia de funcionamiento: 10kHz
• Potencia disipada: Pcc<15mW
• Condensadores de Acoplamiento: Ce y Cs = 1µF
• Resistencia de carga, RL = 100k

Circuito de Partida[pic 1]

Proceso de Diseño:

1. Seleccionamos un transistor BJT tipo N para pequeña señal con β (hfe) alta (> 100). Modelos posibles: 2N2222, 2N3904, BC546…
2. Busque en internet las hojas de características del transistor seleccionado y descárguelas. Inclúyalas como anexo en este documento.
3. Queremos un margen dinámico de ± 5V (10 Vpp):

Como la corriente de colector total (componente continua + componente alterna) es iC(t) = ICQ + ic(t) = ICQ – vsal(t)/RC, donde vsal(t) es la componente alterna de la tensión de salida y RC la resistencia de colector, para que el transistor no se corte, esta corriente tiene que ser siempre mayor que cero, por tanto:

RC>vsalmax(t)/ICQ = 5/ICQ

1. Por otro lado, la ganancia de esta configuración en emisor común viene dada aproximadamente por la relación:

|Gv| = RC/RE> 10V/V =>RC> 10 RE

1. Por último, con las ecuaciones resultantes de los puntos 5 y 6 anteriores, podemos calcular los valores de RB1 y RB2 a partir de los valores de los componentes ya seleccionados:

RB1 RB2 / (RB1 + RB2) > 10k (por ejemplo, 12k)

RB2 / (RB1 + RB2) = 12k/RB1

RB2 VCC / (RB1 + RB2) = VBE + RE ICQ con VBE = 0,7V (tensión de conducciónenactiva)

Rellene la Tabla 1 con los valores de los componentes que considera darán solución al problema, indicando, también el punto de polarización del transistor (ICQ y VCEQ)

Tabla 1

Los valores calculados serán aproximados, probablemente cuando simule y mida los parámetros del amplificador tendrá que ajustarlos para poder cumplir correctamente con todas las especificaciones de partida.

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