AMPLIFICADOR DE AUDIO CON TRANSISTORES BJT

AMPLIFICADOR DE AUDIO CON TRANSISTORES BJT

Se considera como amplificador a todo dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno. Aunque el término se aplica principalmente al ámbito de los amplificadores electrónicos, también existen otros tipos de amplificadores, como los mecánicos, neumáticos, en las mayorías de las ocasiones este tipo de dispositivos se utiliza para amplificar una señal de audio debido a que Las señales eléctricas en las que transformamos el sonido con los micrófonos y demás equipos, son muy pequeñas, mínimas. Si esa electricidad se la conectáramos directamente a un altavoz se escucharía un simple e imperceptible susurro.

Por eso, la salida de un lector de CD, de un micrófono o de una consola siempre hay que pasarla por un amplificador antes de conectarla a los altavoces. Un amplificador es un equipo que aumenta una señal, en este caso de audio.

Objetivo: Construir un amplificador de audio utilizando transistores Bipolares (BJT).

Lista de componentes:

Condensadores: 2 de 25 µF y 2 de 100 µF .

Resistencias: 18 KΩ, 4.7 KΩ, 1 KΩ, 470 Ω, 33 KΩ, 5.1 KΩ, 100 Ω

Corneta: 8Ω

Fuente: 9V.

Plug de audio: 3.5mm

Potenciómetro de: 500 Ω

Transistores: 2N3904 Y 2N2102

Imagen del circuito (Livewire):

Este circuito consta de dos etapas de amplificación la primera realizada por el transistor 2N3904 que recibe la señal de entra y amplifica luego esta señal pasa a una segunda etapa de amplificación donde quien hará el trabajo es el amplificador 2N2102.

Cálculos:

Análisis DC Q1

Los condensadores se comportan como circuito abierto y queda:

β=hfe=300(datasheet)

Vb = (Vcc x R2) / (R2+R4) = (9V x 4.7KΩ) / (4.7KΩ+18KΩ) = 42.3 / 22.7 = 1.86 V.

1er Recorrido =

-Vb+ Vbe+ Ie. Re = 0

Ie= ( Vb-Vbe) / Re = (1.86 V-07 V) / 470 KΩ = 2.46 mA

re= 26Mv / 2.46 mA = 10.56 Ω

Vmax = Vcc= 9V

Imax= Vcc / (Re+ Rc ) = 9 / (1+0.47)KΩ = 6.12 Ma

2do Recorrido=

-Vcc + (Ic x Rc) + Vce + (Ie x Re) = 0

Vce = Vcc – Ie x ( Rc+ Re)

Vce= 9 - (2.46 x (1+0.47) KΩ)

Vce= 5.38 V

Análisis AC

Zi= 18KΩ // 4.7KΩ // β x re

Zi= (1 / 10KΩ) + (1 / 4.7KΩ ) + 1 / ( 300 x 0.0106 KΩ) = 934.5 / 1485.2

Zi= 1485.2/ 934.5 = 1.58 KΩ

Zo= Rc = 1 KΩ

Av = Vo / Vi

Vo = -β x Ib x Rc

Vi= Ib x β re

Av = - Rc / re = - 1KΩ / 0.0106 KΩ = - 94.69

Ai = Io / Ii

Io= β x Ib

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