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Análisis de pequeña señal del transistor bipolar
Electrónica I
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Emisor común polarización fija
La corriente de entrada es Ii y la de salida es Io. Circuito original Circuito equivalente de ac
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Modelo re Los valores de re, ro y b, se pueden obtener de las características del transistor. Con estos valores se determinan los parámetros importantes:
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Lo anterior puede simplificarse si RB > 10bre y ro > 10RC
Se puede llegar fácilmente a la siguiente expresión: El signo negativo en Av indica que hay un cambio de fase de 180º.
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Ejemplo 10.71 1,069 3k 100 94.16
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Polarización por divisor
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Cantidades importantes
Lo anterior puede simplificarse si R’ > 10bre y ro > 10RC
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ejemplo 18.44 1.35 k 6.8k 73.04 1.35 5.98 -324.3 64.3
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Polarización de emisor sin desviación
Se ignora ro Zb = bre + (b +1)RE Se puede simplificar a: Zb = bRE
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Las ganancias e impedancias quedan como:
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Efecto de ro Zi: RC/ro << b+1, entonces
Lo anterior puede simplificarse si ro > 10(RC+ RE)
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Efecto de ro Zo: ro >> re, entonces
Normalmente puede simplificarse a: Zo = RC
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Efecto de ro Av y Ai: ro /re << 1, entonces Para ro > 10RC
Si se utiliza un capacitor de desvío en RE se utilizan las ecuaciones del acetato 3.
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ejemplo Con CE 5.99 717.7 2.2 k 104.92 5.99 59.34 k 2.2 k -3.89 104.92
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ejemplo Con CE 19.64 19.64 Ohms 4.12 k 8.47 kOhms 2.83 k 2.2 k -112.02
144.1 19.64 Ohms 8.47 kOhms 2.2 k -3.24 12.47
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Otra configuración
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Seguidor emisor El seguidor emisor tiene una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida, la ganancia de voltaje es prácticamente 1.
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Circuito equivalente re
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai:
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Efecto de ro Zi: ro >>10RE, entonces Zo:
Av: Ai:
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Ejemplo 8.7 re = 12.605 Zi = 1.3272e+005 Zo = 12.557 Av = 0.99619
Ai = Ai = Zi = e+005 Av =
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Variaciones del seguidor emisor
Seguidor polarizados por divisor (a) y con resistencia de colector (b) Las ecuaciones anteriores son válidas reelpazando RB por R’ = R1||R2 (a) (b)
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Base común
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está en fase con el de entrada.
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Ejemplo 8.8 re = 20 Zi = Zo = 5000 Av = 250 Ai =
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Retroalimentación de colector
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Efecto de ro
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Ejemplo 8.9 re = 11.221 Zi = 561.05 Zo = 2660.1 Av = -240.62 Ai = -50
ro = Zi = Zo = Av = Ai =
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Retroalimentación con resistencia en emisor
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Impedancias y ganancias
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Retroalimentación en dc en colector
El capacitor C3 cambia en ac parte de la resistencia de retroalimentación a la entrada y a la salida.
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Circuito equivalente
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Ejemplo 8.10 ro = 30000 IB = 1.8586e-005 IE = 0.0026206 re = 9.9215
Zi = Zo = Av = Ai =
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Modelo híbrido aproximado
El modelo aproximado en emisor y base común se muestra en la figura.
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Polarización fija
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Ejemplo 8.11 Zi = 1170.8 ro = 5.0000e+004 Zo = 2561.7 Av = -261.62
Ai = 120
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Divisor de voltaje
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Polarización de emisor sin derivación
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Seguidor emisor
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Base común
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Las ganancias e impedancias quedan como sigue:
Zi: Zo: Av: Ai: El voltaje de salida está 180 º desfasado con el de entrada.
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Ejemplo 8.12
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Modelo híbrido completo
Ai: Zi: Zo: Av:
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