Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Los transistores se pueden configurar de tres formas diferentes dependiendo de si el terminal común entre los puertos de entrada y salida es base, colector o emisor y se denominan base común, colector común y emisor común, según corresponda. Además, al elegir un punto de polarización apropiado, se puede hacer que el dispositivo sea adecuado para amplificación o para conmutación, es decir, los circuitos de transistores cuando se hacen funcionar entre las regiones de corte y saturación serán adecuados para usarse como interruptores mientras actúan como amplificadores cuando se fabrican. para operar en su región activa.
Además, se ha de tener en cuenta que los transistores son inherentemente nada pero los dispositivos controlada por corriente, en el que un pequeño cambio en la base actual , I B da como resultado una gran variación en la corriente de colector, I C .
La figura 1 muestra un circuito emisor común simple que utiliza un transistor npn cuyo
- Terminal del colector (terminal de salida) está conectado al suministro de voltaje V CC a través de la resistencia de colector R C .
- El terminal base se proporciona con la señal de CA que debe amplificarse.
- El terminal del emisor está conectado a tierra (por lo tanto, también se conoce como configuración de emisor conectado a tierra).
En este tipo de disposición, tal como la tensión de entrada V i aumenta, la corriente de base I B también aumenta que inturn aumenta el colector de corriente I C .
Esto provoca un aumento en la caída de voltaje a través de la resistencia del colector, R C, lo que da como resultado una disminución del voltaje de salida V 0 como se enfatiza en la siguiente relación.De
manera similar, a medida que el voltaje de entrada continúa disminuyendo, I B y, por lo tanto, I C disminuyen, debido a lo cual la caída de voltaje a través de R C también disminuye, aumentando así el voltaje de salida. Esto indica que para el semiciclo positivo de la forma de onda de entrada, se obtendría un semiciclo negativo amplificado, mientras que para el pulso de entrada negativo, la salida sería un pulso positivo amplificado. Por lo tanto, existe un cambio de fase de 180 o entre las formas de onda de entrada y salida de laamplificador de emisor común para el que también se conoce como amplificador inversor .
Sin embargo, para obtener una versión amplificada no distorsionada de la forma de onda de entrada, nada más que una amplificación fiel, el transistor debe polarizarse adecuadamente estableciendo un punto de operación adecuado (punto Q). Esto indica que prácticamente se tiene que recurrir a una red estable (Figura 2) que será resistente a los cambios de temperatura y otros parámetros del transistor.
En el circuito que se muestra en la Figura 2, las resistencias R 1 y R 2 se utilizan para proporcionar polarización a la base del transistor ( polarización del transistor divisor de voltaje ) mientras que la resistencia del emisor R Ese utiliza para garantizar que se mantengan las condiciones de CC adecuadas para el circuito mediante la regulación de la cantidad de retroalimentación de CC. Además, el circuito también emplea los condensadores C i y C o, que son los condensadores de desacoplamiento utilizados para proporcionar acoplamiento de CA entre las etapas del amplificador. Los valores de estas capacitancias se eligen de manera que proporcionen una reactancia insignificante a la frecuencia de operación. En particular, el valor de la capacitancia de entrada C i debe elegirse para que sea igual a la resistencia del circuito de entrada a la frecuencia más baja, de modo que resulte en una caída de -3dB a esta frecuencia. Además, el valor del condensador de salida C ose elige de modo que sea igual a la resistencia del circuito a la frecuencia de funcionamiento más baja.
Además, el voltaje del emisor V E se elige para que sea el 10% del voltaje de suministro V CC para garantizar un buen nivel de estabilidad de CC y la corriente a través de R 1, que es I 1, se elige 10 veces la corriente base requerida. Aquí debe notarse que, incluso I 2 tendrá casi el mismo valor que la corriente base I B será despreciable. El condensador de derivación del emisor C E cuando se agrega al circuito, aumenta su ganancia considerablemente al cortocircuitar la resistencia del emisor R Epara señales de alta frecuencia, lo que da como resultado la reducción de la carga total del transistor. El valor de este C E se elige de manera que los condensadores ofrece un valor de reactancia que es igual a la décima º de R E a la frecuencia de funcionamiento más baja.
Habiendo conocido las estrategias de diseño para el amplificador de emisor común, uno estaría interesado en conocer las expresiones matemáticas para su corriente y las ganancias de voltaje que se dan como
Estos amplificadores de emisor común son los más utilizados, por ejemplo, como amplificadores de bajo ruido y radiofrecuencia. amplificadores, ya que ofrecen resistencia de entrada media, resistencia de salida media, ganancia de voltaje medio, ganancia de corriente media y ganancia de alta potencia.