Capacitores de acoplo y desacoplo

...

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11][pic 12]

Análisis exacto (CD)

Para el análisis de CD debemos dibujar la figura anterior de la forma de la figura 2 debido a que en CD los capacitores se comportan como circuito abierto.

[pic 13][pic 14]

La fuente de voltaje se reemplaza con un equivalente de cortocircuito como se muestra en la figura 4:[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

La fuente de voltaje VCC se regresa a la red y el voltaje de Thévenin de circuito abierto de la figura siguiente se determina como[pic 18]

Al aplicar la ley del divisor de voltaje

[pic 19]

[pic 20]

La red de Thévenin se vuelve a dibujar como se muestra en la figura que sigue e se determina aplicando primero la ley de voltajes de Kirchhoff en el sentido de las manecillas del reloj en la malla indicada:[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

Una vez conocida IB, las cantidades restantes de la red se determinan de la misma manera que para la configuración de polarización de emisor. Es decir

[pic 25]

Análisis en CA

Para este análisis los capacitores se comportan como cortocircuito por lo que la polarización quedaría de la siguiente forma.

[pic 26] [pic 27][pic 28][pic 29]

Se ha implementado un capacitor de desacoplo para simplificar el análisis en el modelo hibrido o análisis de CA. El modelo re se presenta a continuación.[pic 30][pic 31]

[pic 32]

---------------------------------------------------------------

Del modelo podemos decir:

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

La ganancia de voltaje es:

[pic 36]

Donde re se calcula con los datos de CD

[pic 37]

---------------------------------------------------------------

Marco conceptual

Capacitor de acoplo: condensador empleado para transmitir una señal alterna de un nodo a otro.

Capacitor de desacoplo: condensador empleado para conectar un nodo a la masa del circuito.

Corriente alterna: es la circulación de electrones a través de un conductor que cambia de dirección constantemente dependiendo de la frecuencia de la fuente que la suministra.

Corriente directa: es la circulación de electrones a través de un conductor que permanece con la misma dirección a través del tiempo.

Frecuencia: el número de ciclos que se producen de una corriente alterna en un segundo.

Reactancia capacitiva: es la oposición al flujo de la carga, la cual da un resultado continuo de energía entre la fuente y el campo eléctrico.

Transistor bipolar: dispositivo semiconductor formado por materiales N y P los cuales se encargan de regular la corriente de amplificación que pasa a través de los terminales emisor- colector mediante un terminal llamado base.

---------------------------------------------------------------

Enunciado del problema

Debido a la ejecución de dos circuitos simultáneos que utilizan dos fuentes de alimentación distintas en estos casos de CA y CD se necesita de ciertos dispositivos que logren su estabilidad sin alterar la ganancia de los amplificadores BJT. También de mantener el punto Q estable y así alcanzar la máxima ganancia de amplificación para las señales sinusoidales de entrada.

Preguntas de investigación

- ¿Qué es un capacitor?

R: Dos conductores separados por un aislante (o vacío) (Young, 2009). Elemento fundamental eléctrico que tiene dos superficies conductoras separadas por un material aislante y la capacidad de almacenar carga sobre sus placas (Boylestad, 2004).

- ¿Cuál es principio de funcionamiento?

R: Funciona en base al campo eléctrico generado entre sus placas conductoras debido a que las líneas de flujo eléctrico siempre se extienden desde un cuerpo con carga positiva hacia un cuerpo cargado negativamente. (Boylestad, 2004)

- ¿Dónde son utilizados?

R: Se le dará uso al capacitor dependiendo de las señales que se manejen aquí unos ejemplos:

- Capacitor de mica: variaciones de temperatura y alto voltaje.

- Capacitor cerámico: redes de CA y CD.

- Capacitor monolítico: circuitos híbridos de dispositivos discretos y CI.

- Capacitor electrolítico: redes de CA y CD.

- Capacitor de poliéster: redes de CA y CD. (Boylestad, 2004)

- ¿Qué función cumplen los capacitores electrolíticos dentro de un circuito de CD?

R: Mientras el condensador no está conectado a ninguna fuente es nuestro, no tiene ninguna carga. Al aplicar un voltaje de CC entre las placas del condensador, no existirá ningún paso de corriente debido a la presencia del dieléctrico sin embargo se produce una acumulación de cargas eléctricas entre las placas debido a que el terminal negativo de la batería repele los electrones libres hacia la otra placa mientras que el terminal positivo de la batería atrae los electrones libres de la placa anterior; de modo tal