Repaso amplificadores BJT y JFET

Práctica 3

Repaso  amplificadores BJT y JFET

Campos y Ondas II

Resumen- El presente documento se explicara las técnicas de modulación, tanto de ondas continuas como de ondas discretas, analizando con esto sus tres características principales las cuales son amplitud, frecuencia y fase

 explicará el funcionamiento de un amplificador BJT en configuración emisor común, analizando la corriente que pasa por la base del colector como el voltaje entre el colector y el emisor del transistor, así como también para un amplificador jfet en fuente común, realizando un análisis Dc, Ac, pequeña señal, Frecuencias bajas, Potencia en la carga, potencia en la fuente y eficiencia.

1. Introducción

A

l poseer un entendimiento claro y oportuno acerca del comportamiento físico que describen los elementos semiconductores, se puede tener una base suficiente para dar paso al estudio de los transistores, en cuanto a sus características, funcionamiento y utilidades o aplicaciones, y determinar los diversos elementos que se pueden encontrar en el mercado.

Estos elementos tienen muchas utilidades, razón por la cual han influido directamente en los avances y/o evolución de la tecnología basada en el uso de componentes electrónicos. En ese sentido es de vital importancia reconocer el comportamiento de cada uno, al situarlos en un circuito que se puede observar por medio de los modelos matemáticos más efectivos para tal fin, dependiendo de la clase de transistor.

En el presente informe de laboratorio se realizaran dichos análisis, al hacer uso de un transistor BJT y JFET, los cuales se posicionan sobre un circuito amplificador en configuración de emisor común y auto polarización respectivamente para que, por medio del mismo, sea posible observar las cualidades y/o características más relevantes que describen a estos  dispositivos y, de igual modo, se logre poseer un entendimiento claro que justifique la importancia de dicho elemento en la electrónica.

Así mismo mediante el análisis de ambos transistores, se determinará  las características más resaltables de cada uno de ellos y los campos a los cuales se pueden involucrar su uso.

Con estos resultados se pretende realizar una comparación con respecto a los valores que se obtendrán mediante la elaboración de simulaciones y determinar los factores que podrían inferir en la diferencia de estos mismos.

El software que se emplearán para realizar tales comparaciones comprende principalmente Proteus, y Multisim que concederán tales resultados del circuito y Matlab como programa que realizará la representación de las rectas de carga que domina el circuito.

La organización del presente informe comprende como punto de partida el resumen, la introducción y los métodos e instrumentos que se manejaron para desarrollar la práctica, seguido de los resultados que se obtuvieron del amplificador BJT y JFET respectivamente, así mismo contiene los análisis de resultados más característicos de ambos amplificadores que se adquirieron mediante el estudio de su comportamiento. Las conclusiones de la práctica y las referencias bibliográficas ostentan la parte final del laboratorio.

1. métodos e instrumentos

La realización de esta práctica tuvo un enfoque teórico, marcada por una serie de procedimientos propios para resolver tanto un circuito con un transistor bjt en configuración emisor común, como un transistor jfet en configuración de fuente común, con la respectiva comparación a través de la plataforma de simulación multisim, dichos procedimientos se enuncian a continuación en orden simultaneo:

• Análisis Dc y Ac para un circuito Emisor común, realizando recta de carga que permita determinar el punto de operación a través de la obtención de los valores de la corriente en el colector y el voltaje colector emisor, es de tener en cuenta que en Ac dichos valores son obtenidos por superposición.

• Desarrollar el análisis y la verificación de resultados para pequeña señal, dentro de esta técnica de amplificadores potencia lineales, se determina la ganancia propia de un circuito tanto en voltaje como en ganancia, a través de una disposición que se conoce como modelos híbridos.

• Para abordar las frecuencias bajas presentes en los condensadores de acople y paso, la fuente debe ser apagada, para poder ver el comportamiento propio de cada condensador es necesario apagar los demás elementos almacenadores de energia que no van a ser analizados.

• Es necesario determinar los valores tanto en Ac como en Dc para determinar los máximos valores en el dominio del tiempo, asumiendo que el pico de la señal es el valor Ac y que el un Dc el de partida.

• Para calcular el valor de la potencia en la carga es necesario conocer el valor de voltaje a la salida esto se logra realizando la recta ACDC  y conociendo el punto de operación, a través de una sustracción. Para el caso de la potencia en la fuente es necesario hallar la corriente en el punto de operación que se hizo en el primer literal y en un producto con el voltaje de la fuente arrojan el valor buscado.

• Por ultimo para terminar con el análisis Transistor bjt es necesario encontrar la eficiencia, ya que este valor nos permite determinar si en verdad se realizó un circuito que garantiza la máxima potencia de la entrada con respecto a la salida y si el amplificador si está cumpliendo su función.

Seguido del análisis de amplificador bjt, se pasa al análisis del jfet, un amplificador de efecto de campo que de acuerdo a su configuración se determinó que era una configuración de canal n, para la cual se asume desde un principio de acuerdo a la ecuación de shockley, que el voltaje es la variable de control. Debemos empezar por determinar que el valor IDss es la corriente del drenaje a la fuente con una conexión de cortocircuito, y es la máxima que puede circular por el transistor, por su parte vp es el valor máximo de voltaje que puede alcanzar el transistor es el que determina cuando se alcanza la región de corte por parte del transistor.

• Como segunda instancia se realiza un análisis Dc en el cual existe un método matemático, como la ecuación lo indica este comportamiento no es lineal, por lo cual se debe resolver la ecuación cuadrática, sin embargo, existe un método grafico que no garantiza números exacto sin embargo los valores encontradas con el mismo no llegan a ser los mismos para diferencias mínimas, con lo cual se ve que es una técnica rápida y efectiva.

Después de realizar el análisis Dc, los pasos son iguales que los declarados para el bjt.

Para esta práctica se empleó el uso de los siguientes materiales: Multímetro, Resistencias, transistor 2n222, transistor jfet 3822, Generador de señal, condensadores, osciloscopio, vatímetro, Graficador de bode.

El respectivo diagrama de dichos componentes se muestra a continuación:

[pic 1]

Figura 1: Diagrama de un componente, por medio del cual se permite la obtención de valores para ciertos fenómenos físicos, en el caso de esta práctica para la obtención de los valores digitales de la corriente y voltaje. [3]

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