"CIRCUITOS AMPLIFICADORES"

Base común

En electrónica, base común se refiere y un tipo de configuración del transistor bipolar en la cual su base es conectada al tierra o al punto común del circuito.
Este arreglo es utilizado menos que las otras configuraciones en circuitos de baja frecuencia, sin embargo es comumente utilizado para amplificadores que requieren una impedância de entrada baja. Como por ejemplo tenemos el pre-amplificador de micrófonos con bobina móvil.
Él es comumente utilizado para amplificadores VHF y UHF adónde la baja capacitância de la salida a la entrada es de peso crítica. Este baja capacitância se debe, en parte, al efecto de examen de la base que está conectada al tierra cuando las frecuencias de la señal son consideradas.

Característica

Ganancia de tensión:

Con C_Y:

Resistencia de entrada

Ganancia de corriente

Resistencia de salida

Las variabais que no se encuentran en el esquema eléctricos son:

• g_m es la transcondutância en siemens. dada por g_m = I_C / V_T, donde:
  • I_C es la corriente de entrada en el coletor
  • V_T = kT / q es la tensión térmica, calculada a partir de la constante de Boltzmann, de la carga de un elétron, y de la temperatura del transistor en kelvins. En una temperatura de un ambiente cerrado este valor es cerca de 25 mV
• β₀ = I_C / I_B es la ganancia de corriente en bajas frecuencias (comumente llamado de h_FE). Este es un parâmetros específico para cada transistor, y puede ser encontrado en su datasheet.
• r_π = β₀ / g_m = V_T / I_B

EL TRANSISTOR:AMPLIFICADOR CON EMISOR COMÚN

En estos tipos de montajes en los que la entrada de señal a amplificar y la salida amplificada se toma con respecto a un punto común, en este caso el negativo, conectado con el emisor del transistor. Este circuito nos ayudará a comprender el funcionamiento de un transistor tipo NPN.

Participemos de la base del conocimiento del circuito eléctrico interior del transistor NPN, y de sus polarizaciones. Se puede decir que un transistor NPN es basicamente un circuito hecho con dos diodos conectados en oposición y con una toma intermedia, de la forma que vemos en la figura.

Su polarización correcta de funcionamiento es la siguiente: V emisor-base = directa, es decir, el diodo formado por emisor y base debe estar polarizado directamente. V base-colector = inversa. De esta forma podemos decir que un transistor está polarizado correctamente cuando lo hagamos como en el dibujo que sigue.

El transistor está en condiciones de funcionar. Es preciso aclarar que estas tensiones de polarización son más fuertes entre base y colector que entre base y emisor.
En el circuito amplificador, la polarización del transistor se consigue mediante el dividir la tensión formada por la resistencia R1 y R2 (R1=10K W , R2=3k3). Con el circuito en reposo (sin V e), podemos saber si el circuito funciona midiendo las tensiones de polarización y las intensidades de base, de emisor y de colector (Hay que recordar que I e=I b+I c).
Veamos ahora como se produce la amplificación en este circuito. Al amplificar una señal alterna en la entrada, estamos modificando la tensión de base-emisor del circuito, por consiguiente, la I b, depende de la conducción de transistor.
Supongamos que en la entrada aparece el semiciclo positivo de una señal alterna. A través del condensador de acople C1, se elevará la tensión de base, y por tanto, la de base-emisor. Esto hace que aumente I b y se reduzca la barrera entre base y colector. El resultado es que el transistor conduzca más, (aumenta la I c), aumenta la VR c y decrece entre colector y emisor ( por tanto también decrece entre colector y masa). La tensión de colector que antes era constante, ha disminuido y el condensador de desacoplo C 2 transmitiendo a la salida el descenso de V e como el semiciclo negativo, igual que en el de entrada pero amplificado y desfasado 150º. Pasemos ahora al semiciclo negativo en la entrada. A través de C 1 la tensión de base disminuirá, por tanto, la tensión V b-e , con lo que también lo hará la I b. De esta forma crece la barrera entre base y colector y el transistor conducirá menos (baja la I c). Así, aumenta la V e y al haber menos corriente, baja la tensión en R L. El efecto es que la tensión de colector sube u el condensador C2 transmite esta variación a la salida con el desfase de 180º indefinidamente.
El condensador de emisión se utiliza para estabilizar la tensión de emisor V e. Con las variaciones de corriente de colector se producen variaciones de tensión en R e, en colector emisor y en R e (Resistencia de emisor). Esta ultima no interesa mantenerla estable para que esta polarización continúe como si estuviera en estado de reposo, en el que la polarización del transistor es estable. El condensador C e mantiene la polarización de emisor constante y evita la distorsión producida por la misma tensión alterna de entrada.

Colector común

En electrónica, a colector común (también conocido como seguidor del emisor o seguidor del voltaje) amplificador es uno de tres single-stage básicos transistor de ensambladura bipolar Topologías del amplificador (BJT), usadas típicamente como a voltaje almacenador intermediario. En este circuito el terminal bajo del transistor sirve como la entrada, el emisor la salida y el colector es común a ambos, por lo tanto a su nombre. Un circuito análogo llamado dren común es el usar construido transistores del efecto decampo.
Un aspecto de la acción tapón es transformación de impedancias. Por ejemplo, Resistencia de Thévenin de una combinación de un seguidor del voltaje conducido por una fuente del voltaje con la alta resistencia de Thévenin se reduce solamente a la resistencia de salida del seguidor del voltaje, una resistencia pequeña. Esa reducción de la resistencia hace la combinación una fuente más ideal del voltaje. Inversamente, un seguidor del voltaje insertado entre una resistencia pequeña de la carga y una etapa que conduce presenta una carga grande a la etapa que conduce, una ventaja en juntar una señal del voltaje a una carga pequeña.


El circuito de colector común se puede demostrar para tener a voltaje aumento casi de la unidad tomando el voltaje de la salida y dividiéndolo por el voltaje de entrada. Matemáticamente, el aumento mira gusto:

Por lo tanto un cambio pequeño del voltaje en el terminal de la entrada será replegado en la salida (que depende levemente del valor del transistor del aumento y del resistencia de la carga; vea el fórmula del aumento abajo). Este circuito es útil porque tiene un grande impedancia de la entrada, así que no cargará abajo del circuito anterior:

y un pequeño impedancia de la salida, así que puede conducir cargas de la bajo-resistencia:

(Típicamente, el resistor del emisor es perceptiblemente más grande y se puede quitar de la ecuación):

Esto permite una fuente con un grande impedancia de la salida para conducir un pequeño impedancia de la carga; funciona como un voltaje almacenador intermediario.
Es decir el circuito tiene aumento actual (que dependa en gran parte del h_FE del transistor) en vez del aumento del voltaje. Un cambio pequeño a los resultados actuales de la entrada en un cambio mucho más grande en la corriente de salida proveída a la carga de la salida.
Esta configuración es de uso general en las etapas de la salida de clase-b y CLASE-AB amplificador - el circuito bajo se modifica para funcionar el transistor en clase-b o modo del AB. En clase-UNo modo, a veces un activo fuente actual se utiliza en vez de R_E para mejorar linearidades y/o eficacia.

DIODO

¿QUE ES UN DIODO?

Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.



Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.


Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas termoiónicas constituídos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.


Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son conducidos electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.

CURVA CARACTERISTICA DEL DIODO

 Se le van dando distintos valores a la pila y se miden las tensiones y corrientes por el diodo, tanto en directa como en inversa (variando la polarización de la pila). Y así obtenemos una tabla que al ponerla de forma gráfica sale algo así:

 

DE QUE ESTA FORMADO UN DIODO

El diodo está compuesto por un cristal de silicio o de germanio dopado, es decir, al que se le han incluido impurezas.

El dopado del silicio (o del germanio) se realiza para variar sus propiedades de semiconductor:


Los átomos de estos semiconductores tienen cuatro electrones sueltos en su capa de valencia, lo cual les confiere sus cualidades semiconductoras, al unirse estos átomos de silicio o germanio por enlace covalente, quedan con la configuración electrónica de gas noble, es decir con ocho electrones de valencia en su última capa. Cuando dopamos estos cristales con átomos de más de cuatro electrones de valencia, quedan electrones sueltos de la capa de valencia al crear enlaces covalentes y cuando dopamos estos cristales con átomos de menos de cuatro electrones en su capa de valencia quedan huecos al crear estos enlaces covalentes.


Lado P y lado N del diodo.


Al lado del diodo dopado con átomos trivalentes (con tres electrones en su capa de valencia) se le llama lado P (positivo). Al silicio dopado con átomos pentavalentes se le llama semiconductor de tipo N (negativo).


El semiconductor de tipo P tiene más huecos aceptores de electrones que electrones libres, por lo que se dice que los huecos son los portadores mayoritarios y el semiconductor de tipo N tiene más electrones libres que huecos, por lo que estos son los portadores mayoritarios y los huecos los portadores minoritarios.


Barrera de potencial.




En la zona donde se unen la zona P y la zona N del diodo se crea una barrera de potencial, ya que en esta zona se crean iones positivos e iones negativos a cada uno de los lados y para que un electrón salte de una zona a otra de la unión, tienen que sobrepasar la barrera de potencial que estos iones han creado en ese lugar. La barrera de potencial es aproximadamente de 0.3 voltios para el germanio y de 0.7 voltios para el silicio.

Polarización inversa
Cuando a un diodo le aplicamos una ddp proveniente de una batería o fuente alimentadora con el extremo positivo de la fuente al extremo P del diodo y el extremo negativo de la fuente al extremo N del diodo, se dice que estamos polarizando el diodo inversamente.


En polarización inversa, el diodo se comporta como un interruptor abierto, ya que los electrones provenientes del lado negativo de la fuente entran en el lado P del diodo, llenando los huecos, pero no pasan al lado N del diodo al ser repelidos por los electrones libres que allí se encuentran.


De todas formas, en polarización inversa, hay una pequeña corriente que circula por el diodo, llamada corriente de fugas, la cual es causada por las impurezas del cristal e imperfecciones en su estructura interna.

Polarización directa

Cuando a un diodo le aplicamos una diferencia de potencial que proviene de una batería o de una fuente de alimentación, si el polo negativo de la fuente alimentadora está conectado al lado N del diodo y el positivo al extremo P, se llama polarización directa.



En polarización directa el diodo se comporta como un interruptor cerrado, ya que los electrones que provienen del extremo negativo de la fuente entran en el extremo N del diodo y cuando la ddp de la fuente sea mayor de la barrera de potencial del diodo, podrán atravesar esta barrera, llenando los huecos que hay en el extremo P del diodo y comportándose como un electrón de valencia, saliendo por el extremo P del diodo y llegando al extremo P de la batería o fuente alimentadora.

Coordenadas

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