Medición y Análisis de un Amplificador Emisor Común: Resultados y Observaciones

Medición y Análisis de un Amplificador Emisor Común

Se comenzó midiendo el hfe de un transistor tipo BC548, el cual dio como resultado 340.

Se abrieron las conexiones s1 y s2. Se varió el potenciómetro de 100k hasta conseguir que la tensión en la juntura colector-emisor (Vce) sea igual a 6V y, con el generador, se ingresó una señal sinodal de 1kHz. Se cerró s1. Por último, se conectaron las sondas del osciloscopio a la entrada y a la salida del amplificador, obteniendo como resultado los siguientes valores y señales:

• Av = Vo/Vi Av = ~560mV / 50mV = 10,8

Hay señal sobre Re ya que no hay capacitor de desacoplo; por lo tanto, la señal de alterna es derivada por medio de la resistencia Re a masa. Esto acarrea una caída de tensión sobre Re, por ello la ganancia es tan pequeña. Ahora se cerró s2; a continuación, se conectó la sonda y esto es lo que se vio.

Como se puede apreciar, la señal de salida aumentó, pero ¿por qué? Aumentó dado que al cerrar el contacto s2, la señal de alterna se deriva a masa por medio del capacitor de desacoplo (CE), por lo tanto, la ganancia aumenta y la señal en Re disminuye.

• Av = Vo/Vi Av = 8,08V / 50mV = 161,6

La señal de entrada y la señal de salida tienen un desfasaje de 180° ya que la salida del amplificador es tomada del colector del mismo.

Conexión del Potenciómetro

Se conectó un potenciómetro de 10k en serie con la entrada, como lo indica la figura a continuación. Al mismo se le ingresó una señal senoidal de 50mV. Se fue moviendo el cursor del potenciómetro hasta que la señal aplicada a la base tuviera una amplitud a la mitad de la señal ingresada. Con mucho cuidado, se retiró el potenciómetro y, con ayuda de un multímetro, se midió la resistencia entre los extremos del mismo; este es el valor de la impedancia de entrada (Zi).

Ahora se conectó un potenciómetro de 10k por falta de uno de 5k, como indica la siguiente figura. Se fue moviendo el cursor del potenciómetro hasta que la señal de salida tuviera una amplitud a la mitad de la señal de salida original sin el potenciómetro. Cuando la señal fuera la mitad, se retiró el potenciómetro y, nuevamente con ayuda del multímetro, medimos la resistencia entre los extremos del mismo; este es el valor de la impedancia de salida (Zo).

Tanto el proceso de cálculo para obtención de Zo y Zi consistió en conectar un potenciómetro de un valor determinado a la entrada del amplificador y a la salida del mismo. En nuestro caso será de 10k, y el proceso consistió en siempre atenuar la señal de amplitud a su valor medio, ya sea la de salida o la de entrada. Una vez hecho esto, era cuando se retiraba el potenciómetro y, colocando las puntas en ambos extremos de los terminales del potenciómetro, se obtenía como resultado la impedancia.

Cálculo de Ai

Se calculó Ai:

• Ai = Io/Ii Ai = 2,86mA / 7,46uA = 383,37
• Io = Vo/Zo Io = 8,08V / 2,82KΩ = 2,86mA
• Ii = Vi/Zi Ii = 50mV / 6,70KΩ = 7,46uA

A continuación, se desconectó el potenciómetro de 10k y se ingresó señal a la entrada, la cual se fue aumentando en amplitud poco a poco hasta llegar a un punto donde se apreció una leve distorsión. Esto ocurrió porque la amplitud de entrada, al ir aumentando, desplazó el punto Q por toda la zona de amplificación de la recta de carga y, al llegar a la zona de corte, esta se atenuó. A continuación, se muestra la imagen con lo sucedido, siendo el semiciclo negativo levemente apreciable en distorsión.

Seguimos aumentando la amplitud de entrada hasta que la misma se recortó en ambos semiciclos de la señal de salida. Esto ocurre porque la señal supera en un punto la zona de trabajo de amplificación; la misma, al llegar a la zona de corte y saturación, es recortada, ya que el punto Q se va desplazando en el tiempo por toda la recta y, al llegar a dichas zonas, comenzará a comportarse como llave abierta o cerrada. Esto nos acarrea el recorte de la señal en ambos semiciclos. Los valores de Vi son 648mV y la Vo es de 11,5V. A continuación, se muestra la señal de salida recortada en ambos semiciclos.

Regreso a la Señal Original

Por último, ahora regresamos la Vi a su valor original de 50mV y variamos el potenciómetro de 100K. Con esto hacemos variar la tensión colector-emisor y producimos el desplazamiento del punto Q, el cual será la causa de distorsionar solamente un semiciclo de la señal. El valor de VCE es de 2,69V y la señal de salida es de 9,80V. A continuación, se muestra la señal con el semiciclo negativo recortado.

Resultados Finales