morris888 dijo:
Estudiando la teoria entendi perfectamente como calcular el punto Q en las configuraciones de polarizacion para el BJT, pero me quedo la siguiente duda:
No entendi para que sirve el capacitor Ce que se coloca en paralelo a la resistencia RE, del emisor en las configuraciones: estabilizadas en emisor, divisor de tension y retroalimentacion de voltaje. Ademas quisiera saber como se calcula este capacitor.
De acuerdo.
Hablemos primero en general de los condensadores de acoplo y desacoplo:
Los condensadores de desacoplo (como es este caso) y acoplo se calculan para que representen un cortocircuito a la señal de alterna, de modo que se puedan despreciar a las frecuencias de trabajo del circuito, y como sabemos representan un circuito abierto para la corriente continua.
¿Al circuito de polarización de continua? Pues no le afecta para nada, porque en la práctica los condensadores presenta una impedancia de varios cientos de megaohmios, o sea, un circuito abierto. Idealmente (o sea, en teoría, cuando lo analizamos...) se considera un circuito abierto.
La razón de colocarlo en el emisor es más complicada de entender.
Para entenderlo miremos la siguiente imagen:
La figura 1 es un emisor común con resistencia emisor sin desacoplar.
La figura 2 es su circuito equivalente a frecuencias medias, que simplemente se obtiene:
1. Se hacen cortocircuito los condensadores de acoplo y desacoplo.
2. La fuente se considera cortocircuito (una pila o un condensador de una fuente de alimentación representa una impedancia despreciable a la frecuencia de trabajo del mismo).
El circuito equivalente del transistor "se modela" con:
re: que representa la unión base emisor y tiene resistencia muy baja (de entre unos pocos ohmios a unas decenas (8 ohms,25 ohms, 53, etc).
ic: representa la ganancia en corriente, al estar en minúsculas es la ganancia en alterna.
Si te das cuenta tenemos que la tensión de entrada VE se está aplicando a un divisor de tensión formado por re+RE.
La señal de salida también se obtiene del paralelo de RC con RL (RC//RL) + RE
Dicho de otra forma, estás diviendo la señal de entrada, y diviendo la señal de salida, o lo que es lo mismo:
¡¡¡disminuyendo la ganancia!!!
Al conectar un condensador en paralelo que se ha calculado expresamente para que sea un corto, simplemente eliminas ese divisor resistivo a al alterna, ya que la tensión de salida recaerá plenamente en RC//RL y la de entrada en re (resistencia base emisor).
Esa es la razón de ese condensador y la respuesta a tu pregunta: al colocarlo aumenta la ganancia.
¿Como se calcula?
Con la siguiente fórmula:
XC=0,1 RE, es decir: la impedancia del condensador ha de ser la décima parte de la resistencia de emisor.
obtenida la impedancia, escogemos el peor de los casos, la frecuncia mínima (para la que el condensador presenta una impedancia máxima),y luego con la conocida fórmula:
C=1 / (2*PI*fmín*XC)
¿Porqué la décima parte?, bueno, es un número de compromiso, hacer la impedancia del condensador más pequeña requeriría un condensador más grande, y tardaría más tiempo en cargarse (y por lo tanto tardaría más en estabilizarse para empezar a operar correctamente el circuito).
Por otro lado la decima parte se puede considerar un cortocircuito, o sea, que podemos despreciar la impedancia del condensador a efectos de la corriente alterna).
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Tengo otra duda de como se hace para calcular el circuito de polarizacion en un transistor como el 2N3904 o el 2N2222...
Se calcula como todos, es decir, que el punto Q esté al medio de la recta de carga, o sea
PQ=> VCE=VCC/2
ya que estos transistores tienen un Beta (Hfe) que varia, de hecho nunca he entendido muy bien porque no tienen un beta fijo, asi que si me pueden ayudar en ese aspecto lo agradezco.
La Beta varía de un transistor a otro aún siendo de la misma familia, modelo, etc.
Simplemente depende del momento de la fabricación, y variará dependiendo de la anchura de la base, de como haya sido dopada, de como se haya dopado los cristales, etc, tampoco le des muchas vueltas a eso.
Simplemente hay que aceptar que varían, en realidad, los diseños se realizan haciendo que los circuitos no dependan de la beta, con la realimentación, es más, el circuito que te encuentras estudiando fue superado por otro con la resistencia de emisor parcialmente desacoplada, y todavía luego por los amplificador diferenciales a transistores que son todo ventajas con respecto al emisor común, aunque aumente su complejidad.
En definitiva, estás estudiando un circuito básico muy temprando, que, en el campo de transistores (de integrados ni hablamos) apenas sirve como propósito didáctico.
Si se puede quisiera saber cuales son algunos modelos de BJT utilizados en pequeña señal y gran señal para el diseño en audio.
Bueno, yo me remitiré a los clásicos, te digo versiones NPN y PNP, sus equivalentes está unos encima de otro:
Pequeña señal:
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NPN : 2N222A, BC107, BC547, BC548, BC549 2N3904
PNP: 2N2907, BC108, BC547, BC558, BC559
Media señal:
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NPN: TIP31
NPN: TIP32
Gran señal:
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NPN:2N3055
PNP:MJ2955
Muchas gracias de antemano y disculpen si mis dudas ya estaban en algun otro tema ya tratado, pero no encontre respuestas a estas preguntas por lo que decidi formularlas aqui-
No dudes en preguntar si algo no te quedó claro, aunque después de esto me debes una cerveza
Correcciones bienvenidas.