Análisis de pequeña señal para BJT

·        Condensador de acoplo:

 Es aquel que permite el paso de una señal de un punto a otro sin que esta sufra atenuación.

Para que un condensador de acoplo funcione apropiadamente, su reactancia debe ser mucho menor que la resistencia a la frecuencia más baja de la señal de la fuente alterna. Por ejemplo, si la frecuencia de la fuente alterna varía de 20 Hz a 20 kHz, el peor caso ocurre a 20 Hz. Un diseñador de circuitos seleccionará un condensador cuya reactancia a 20 Hz sea mucho menor que la resistencia. Buen acoplamiento: Xc < 0,l R

·        Condensador de desacoplo:

 Es aquel que deriva las señales para que no pasen por algún elemento.

Un condensador de desacoplo es similar a un condensador de acoplo porque aparece abierto con corrientes continuas y en corto con corrientes alternas. Pero no se usa para acoplar una señal entre dos puntos. En lugar de eso se usa para crear una tierra de alterna.

·        Configuración de emisor común con polarización Fija:  

En la siguiente tabla están las ecuaciones para un transistor en emisor común en polarización fija, para hallar el valor de la impedancia de entrada (zi), impedancia de salida (zo), voltaje de entrada (vi), voltaje de salida (vo), corriente de entrada (ii), corriente de salida (io), ganancia de voltaje (Av), y ganancia de corriente (Ai). Estas ecuaciones sirven para cuando hay RS y RL, cuando solo hay RS, cuando solo hay RL, y cuando no hay RS ni RL.

El anterior circuito en ac queda de la siguiente manera:

Y ahora reemplazando el transistor por el modelo híbrido de emisor, queda de la siguiente manera:

Como usar la tabla:

- Cuando no hay RS, en las ecuaciones se le asigna el valor de “0” (cero).

- Cuando no hay RL, en las ecuaciones se le asigna el valor de “∞” (infinito).

- Cuando no hay RL, la ecuación de la corriente de salida es -vo/RC.

- Las impedancias de entrada y salida, son independientes del valor que tomen RS o RL.

* En estas ecuaciones se asume que hre y hoe son “0” (cero). 

o   Ganancia de tensión: Se obtiene midiendo el valor de la tensión de entrada y el de salida y realizando su cociente.   Av = V salida/V entrada

o   Ganancia de corriente: Se obtiene midiendo el valor de la intensidad de salida y el de entrada, efectuando su cociente.  Ai= I salida/ I entrada

o   Impedancia de entrada; Es la impedancia que ofrece un amplificador a la entrada, y se calcula aplicando la ley de Ohm entre sus extremos:  Ze = V entrada /I entrada

o   Impedancia de salida: Es la impedancia que ofrece el amplificador a su salida:

Zc = V salida/ I salida  

·        Configuración emisor común con polarización por divisor de tensión:

En la siguiente tabla están las ecuaciones generales para un transistor bjt en emisor común polarizado por divisor de voltaje en ac, estas ecuaciones funcionan para el caso en donde se conserva la resistencia de emisor, para cuando se elimina la resistencia de emisor, y para cuando se elimina la resistencia de emisor parcialmente, además sirven en los casos de cuando hay RS y RL, de cuando solo hay RS, de cuando solo hay RL, y de cuando no hay RS ni RL.

El circuito anterior en ac queda de la siguiente manera:

Y reemplazando el transistor por el modelo híbrido de emisor, ahora queda de la siguiente forma:

Como usar la tabla:

- En caso de que no halla RS, en las ecuaciones se reemplaza como “0” (cero).

- En caso de que no halla RL, en las ecuaciones se reemplaza como “∞” (infinito).

- En caso de que no halla RL, la ecuación de corriente de salida es –vo/RC.

- En caso de que RE se elimine completamente en ac, se reemplaza por “0” en las ecuaciones.

- En caso de que RE se elimine parcialmente en ac, se reemplaza por el valor que RE tome en ac.

* Se puede observar que las ecuaciones de las impedancias de entrada y salida, son totalmente independientes de la resistencia de fuente RS y de la resistencia de carga RL 

·        Configuración de polarización de emisor para emisor común:

Realice un análisis del siguiente circuito. Hallé todos los parámetros zi, zo, vi, vo, ii, io, Av, Ai. RS tiene un valor igual a zi, y RL tiene un valor igual a zo. Hie tiene un valor de 1k ohmio, y hfe tiene un valor de 80.

Solución:

·  Ganancia de Voltaje     =AV.  

·  Ganancia de Corriente  =Ai

·  Impedancia de entrada =Zi

·  Impedancia de Salida   =Zo.

·  Ganancia de Voltaje     =Va.

·  Ganancia de voltaje     =Av

 .