Empezaremos analizando el más sencillo de éstos circuitos.
a) circuito de polarización fija: este circuito es el mas sencillo de todos los circuitos de polarización. La resistencia Rc limita la corriente máxima que circula por el transistor cuando este se encuentra en saturación, mientras que la resistencia de base RB regula la cantidad de co - rriente que ingresa a la base del transistor (IB), la cual determina en que zona se polarizará el transistor (saturación, activa o corte).
Eligiendo adecuadamente el valor de estas resistencias podremos determinar con exactitud el punto de trabajo (Q) del transistor. Como se mencionó al inicio, lo que se busca es polarizar al transistor en su zona activa, sobre su recta de carga, para lograr esto debemos hacer uso de ecuaciones características del circuito. Empezaremos por analizar dichas ecuaciones. Para realizar esto último, debemos identificar la malla de entrada y de salida del circuito.
Malla de entrada: partiendo de Vcc, la corriente atraviesa RB, la unión B-E (produciendo el voltaje VBE) hasta llegar a tierra. Entonces podemos plantear la siguiente ecuación de malla:
Vcc= IB*RB + VBE ...(1)
Por tratarse de transistores de silicio, VBE= 0,7 v
De la ecuación (1) podemos despejar el valor de IBQ (corriente de base en el punto Q), considerando que tenemos como datos RB, RC, beta (b) y Vcc. Entonces:
IBQ = (Vcc - VBE)/RB ... (2)
Malla de salida: partiendo de Vcc, la corriente atraviesa Rc, los terminales C-E (produciendo el VCE) hasta llegar a tierra. Entonces podemos plantear la siguiente ecuación:
Vcc= IC*RC + VCE ... (3)
IC = -(1/RC)*VCE + (Vcc/RC) ... (4)
Además, conociendo IBQ podemos determinar el valor de ICQ y de IEQ, y con ello el valor de VCEQ:
ICQ = b*IBQ
IEQ = (1+b)*IBQ
Estos valores definen el punto de trabajo del transistor y con ello su zona de trabajo.Este tipo de polarización no es muy estable, pues el punto Q varía bastante a medida que el transistor se encuentra trabajando más tiempo.
Cuando se requiere realizar el diseño de un circuito de este tipo, es necesario tener como datos el punto Q, el Vcc y el beta (b) del transistor. Por ejemplo, si deseamos polarizar a un transistor 2N2222A en el punto: ICQ= 10 mA y VCEQ= 10 v, con Vcc= 20 v, debemos calcular el valor de RB y RC.
Considerando el beta típico que proporciona el fabricante, b= 200. Entonces:
RB= (Vcc - VBE)/IBQ
Como: IBQ= ICQ/b, entonces: RB= (Vcc - VBE)/(ICQ/b) , remplazando valores:
RB= (20 - o.7)/(10/200) = 386 k
Ahora calculamos RC:
RC= ( Vcc - VCEQ)/ICQ , remplazando valores tenemos:
RC= ( 20 - 10 )/ 10 = 1 k
El beta típico considerado en los cálculos no necesariamente coincide con el beta real, cada transistor posee un valor de beta diferente, a pesar de pertenencer al mismo código. Por esta razón es necesario a veces recalcular los valores iniciales, cuando en las mediciones obtenemos valores bastante alejados de los teóricos.
También es importante obtener el valor de RB que satura al transistor, este valor de obtiene de la misma fórmula utilizada anteriormente, solo que esta vez se evalúa en saturación, entonces:
RB= ( Vcc - VBE)/(Isat/b) , entonces: hallamos primero el valor de Isat.
Isat= Vcc/Rc, remplazando valores tenemos:
Isat= 20/1 = 20 mA , entonces:
RB = ( 20 -0.7) /( 20/200) = 193 K
3 comments:
prof.mendoza porfavor cuando tenga tiempo ponga algo sobre amplificadores clase B con diodos,sobre todo las ecuaciones de diseño y tambien de una fuente no regulaa para un amplificador de potencia.
Bien. Estoy leyendo su material teorico y me parece bien. Yo hasta ahora he tenido problemas con el calculo usando mallas pero lo ire dominando. Exitos!!
y los otros tres , el b , c y d ?
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