preamplificador o transistor en emisor comun
preamplificador en emisor comun
este circuito es emisor comun porque tenemos la entrada en la base del transistor y la salida por el colector.
tiene un transistor bipolar en configuracion de emisor las caracteristicas que vamos a exigirle a nuestro preamplificador son : ganacia de tension , una impedacias concretas (Zs) , ancho de banda minimo ( AB ) y una tension de alimentacion (Vcc)
el punto Q nos indica los valores del transistor en reposo
para saber cual es la base cual es el emisor y cuales el colector . conectamos las tres patillas al tester de la siquiente manera la primera la patilla que nes comoun con las otras dos es la base . luego base emisor o base colector y el que nos da mas resistencia es el emisor y el que nos de menos resistencia es el colector
Emisor común:
la señal se introduce por la base y se extrae por el colector, con el emisor conectado a las masas de entrada y salida. Obteniendo ganancia tanto de tensión como de corriente y alta impedancia de entrada.
Base común:
la señal se introduce por el emisor y se extrae por el colector, con la base conectada a las masas de entrada y salida. Obteniendo ganancia de tensión.
Colector común:
la señal se introduce por la base y se extrae por el emisor, con el colector conectado a las masas de entrada y salida. Obteniendo ganancia de corriente.
Elección del transistor:
Empecemos por elegir un transistor adecuado a esta aplicación. Se debe tratar de un modelo de pequeña señal y, suponiendo que va amplificar señales de audiofrecuencia (20Hz a 20KHz, por tanto este sería el DB), baja frecuencia. Sería conveniente que además fuese un modelo de bajo ruido, con el fin de que no introdujese ruido de fondo en la señal que está preamplificando. Por último, si además se trata de un transistor
el transistor BC549 cumple todos los requisitos expuestos
PARÁMETRO SÍMBOLO VALOR UNIDAD Tensión inversa Colector-Base máxima VCBOmáx 30 V Tensión Colector-Emisor máxima VCEOmáx 30 V Tensión inversa Emisor-Base máxima VEBOmáx 5 V Corriente de Colector máxima ICmáx 100 mA Máxima potencia disipable Ptot 500 mW
Cálculo de la polarización del transistor:
El circuito de polarización del transistor está incluido en el circuito original del preamplificador. Si dibujásemos únicamente dicho circuito de polarización obtendríamos lo siguiente:Pues bien, el valor de R3 debe ser igual a Zs. Ello se debe a que el circuito equivalente para C.A. de la malla de colector
RNT es la resistencia interna del generador de corriente constante, resistencia que tiene un valor ideal igual a infinito. Este circuito equivalente se transforma, por el teorema de Thevenin
En este último circuito equivalente se ve claramente que debe ser Zs=R3. Así, si deseamos una Zs=10K
La tensión de alimentación del circuito se ha elegido de 12V El valor de VCE debe ser igual a Vcc/2 (para colocar el punto Q del transistor justo en el centro de la recta de carga de C.C.). Por tanto, VCE=6V . La tensión de R4 más la tensión de R3 será igual a la otra mitad de la tensión de alimentación
además, también sabemos el valor de R3 podemos hallar el valor de R4, obteniéndose para dicha resistencia un valor de 1K
Si hacemos la aproximación de que IC=IE, el valor de la corriente de colector de polarización se calcula de la siguiente forma:
P=Ic*Ve
Ir2=10*Ib=
Ib=(Ic/b) Ic=Ie
Ic=(Vcc)/(Rc+Re)=(12v)/(10000+1000)=1.09*10-3A
→0.0109A→1.09mA
Ie=(Ve/Re)=0.39V/1000=3.9*10-4A
→0.39mA
Vr2=VbE+Vr4=
Vce=Vcc-Ic(RC+Re)=12V-1.09*10-3A*(10000+1000)=0.01V
Ve(max)=Ic*Rc=1.09*10-3A*1000=1.09V
Vb(max)=Ve+0.6V ce=1.09V+0.6V=1.69V
Vb=(R2*Vcc)/(R1+R2)=(10000*12V)/110000=1.09V
Ve(max)=(Vb(max)-Vbe(MAX9))=(1.09V-1.69V)*2=1.2Vpp
Ve=Vb-0.7=1.69V-0.7V=0.39
R2=Vr2/Ir2
RB=(R1*R3)/(R1+R3)=(100000*10000)/(100000+10000)=9090.909091 HOMIOS
GV=RC/Re=
Cálculo de los condensadores:
Para el cálculo de los condensadores hay que ceñirse a la siguiente regla: la reactancia capacitiva de un condensador de acoplo debe ser diez veces más pequeña que la impedancia correspondiente, de entrada o de salida, a la frecuencia más baja con la que el circuito vaya a trabajar. Calculemos primero el condensador de salida, C2. La impedancia de salida del circuito es un dato del diseño; su valor es de 10KW. Por tanto:
Xc2=Zs/10=
C=1/(2pi*Fmin*Xc)
Últimos detalles:
el ancho de banda del preamplificador. La frecuencia de paso más baja está determinada por los condensadores de acoplo. Nosotros hemos calculado su valor de tal forma que la señal de frecuencia más baja con la que se vaya a trabajar (20Hz) pase sin problemas Por la parte alta del ancho de banda la limitación la imponen las capacidades parásitas del transistor. la frecuancia de transición para este transistor, con una IC de aproximadamente 0.5mA, es de unos 100MHz. Esto nos asegura que el transistor podrá trabajar con los 20KHz de frecuencia máxima que se prevee... pero este circuito podrá amplificar señales de frecuencia muchos más elevada.
la calidad del preamplificador que hemos calculado referida a la cantidad de ruido que añade o incorpora a la señal que amplifica. La gráfica de la figura de ruido nos indica que con el valor de IC con la que trabaja el transistor la cantidad de ruido introducida es mínima, es decir, nuestro preamplificador no introducirá "soplido" en la señal amplificada.
explicacion conjunta del circuito
la tension entra del transformador a 12V en corriente alterna pasa al rectificador tipo puente y como el rectificado esta compuestos por 4 diodos semiconductores como ya hemos comentado antes el diodo semiconductor solo procesa la señal de la parte positiva . lo que realmente hace el rectificador tipo puente es dejar pasar la señal positiva y convertir la señal negativa en positiva .
la señal positiva pasa al filtro en c . eso consiste en un simple condensador y su funcion es cargarse ala tension maxima una vez alcanzada la señal de entrada comienza a disminuir. que presenta el rectificador tipo puente y descargarse sobre el rectificador esta polarizado inversamente pues intenta descargarse sobre la carga ( resistencia ) pero en nuestro caso no tenemos carga por eso se descarga sobre el CI7812 .
la tension del condensador en su entrada es 16V corriente continua y como CI acepta de 15 a 30V en su entrada y nos casa 12 V CC o 12.25V 11.75V es un regulador de tension y tension pasa al preamplificador en emisor comun . con el transistor en emisor comun: ganamos tension,una impedacias concretas , ancho de banda minimo y una tension de alimentacion (Vcc)
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