Repaso amplificadores BJT y JFET

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[pic 2]

Figura 2: Figura de componente que representa la oposición de un material a los electrones. Es un componente que se encuentran dentro de los elementos pasivos, ya que está dado por la condición del efecto joule. [4]

[pic 3]

Figura 3: Transistor Bipolar NPN, que sirve para la amplificación de una entrada, su variable de control es la corriente en la base. [5].

[pic 4]

Figura 4: Dispositivo que permite determinar el comportamiento en frecuencia de un circuito. [6]

[pic 5]

Figura 5: Generador de funciones, instrumento por medio del cual se genera una serie de ondas, las cuales pueden ser variadas en amplitud, frecuencia etc.[7]

[pic 6]

Figura 6: Instrumento que está en la capacidad de establecer el comportamiento del voltaje con respecto al tiempo. [7]

[pic 7]

Figura 7: condensador electrolítico. Es un elemento almacenador de energía, que de acuerdo a el valor de su constante eléctrica determina un nivel de voltaje permitido y un valor propios del mismo cuya unidad es el faradio. [10]

[pic 8]

Figura 8: Transistor de efecto de campo tipo n, de acuerdo a las especificaciones técnicas del fabricante con un IDss de 10mA y un vp de -5v.[7]

[pic 9]

Figura 9: Fuente de polarización Dc, es un dispositivo capaz de convertir la corriente alterna en corriente directa, su función es suministrar una diferencia de potencial a un circuito especifico.[7]

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

[1] Amplificador BJT

Para la figura 1 se tienen los siguientes datos:

[pic 10]

Fig.1 amplificador BJT [1]

Análisis DC:

Los condensadores quedan en circuito abierto ya que no hay frecuencia. En este análisis se determina el punto de operación (Q) y la recta DC redibujando obtenemos el circuito de la figura 10.

[pic 11]

Fig.10 Circuito equivalente en análisis Dc

Hallamos el circuito equivalente asi:

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Luego redibujamos:

[pic 15]

Fig.11 Circuito equivalente en análisis Dc

Reemplazando en la ecuación 1 y 2 se tiene que:

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

Malla de entrada:

Se debe tener en cuenta que entonces:[pic 20]

[pic 21]

Reemplazando a (ecuación 3) se tiene:[pic 22]

[pic 23]

Despejando a (: [pic 24][pic 25]

[pic 26]

Reemplazando los valores

[I][pic 27]

Malla de salida:

→ Ecuación de la recta de carga.[pic 28]

Despejando a se tiene:[pic 29]

[pic 30]

Reemplazando valores del circuito dado y el valor hallado en la ecuación [I] tenemos:

=18V-(5,144mA)(2kΩ+120Ω)= 7,094V[pic 31]

Los valores hallados de y son las coordenadas del punto de operación (Q), ahora se encontrará la recta DC, teniendo en cuenta la ecuación de la recta de carga:[pic 32][pic 33]

Si = 0V → = → = 8,49mA[pic 34][pic 35][pic 36][pic 37]

Si = 0 A → = → =18V[pic 38][pic 39][pic 40][pic 41]

Análisis AC:

Los condensadores son un corto circuito, quedando el equivalente como se observa en la figura 12.

[pic 42]

Fig.12 Circuito equivalente en análisis Ac

La fuente DC se aterriza y redibujamos el circuito:

[pic 43]

Fig.13 Circuito equivalente en análisis Ac

Aplicando la ley de Kirchhoff se tiene:

[pic 44]

[pic 45]

Teniendo en cuenta la ecuación 13, se despeja y se reemplaza en la ecuación 4[pic 46]

[pic 47]

La Ecuación que acabamos de hallar es la Ecuación de la recta de carga.

= [pic 48][pic 49]

Ahora se traza la recta de carga en Ac:

Si = 0V → + =11,47mA[pic 50][pic 51][pic 52]

Si → = 12,85V[pic 53][pic 54]

En la figura 12 se puede evidenciar que efectivamente el cruce de las rectas Dc y Ac da en el punto de operación calculado matemáticamente.

[pic 55]

Fig.14 Recta de carga DC, AC y punto de operación (Q)

Modelo Híbrido:

[pic 56]

Fig.15. Circuito del Modelo Híbrido

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