e2 06 modelo parametros h
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1Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
1.2- Amplificadores con un Transistor Bipolar1.2.1- Configuraciones básicas y polarización1.2.2- Modelo con parámetros híbridos del
transistor1.2.3- Amplificador emisor común básico (EC)1.2.4- Amplificador base común (BC)1.2.5- Amplificador colector común (CC) y reflejo
de impedancias en el BJT1.2.6- Otros Amplificadores con un transistor
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2Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Configuración Emisor Común
beBEQBE vVv +=
ceCEQCE vVv +=cCQC iIi +=bBQB iIi +=
DC+ACEn señal pequeña
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3Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
En el análisis en AC
E E
B C
+
_
+
_
Modelo de señal pequeña
¿ ?
BJT
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4Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Teoría de redesRedes de 1 puerto
(monopuerto)
Redes de 2 puertos
(bipuerto)Redes de N puertos
+_
+_
+_
+_
+_
+_
.
.
.
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5Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Caracterización de monopuertos )(vfi =
+_
Control por voltaje
Control por corriente
)(vfi =
)(ifv =
v
i
)(ifv =
El resistor linealRiv =
vR
i 1=
NO LINEALES
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6Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Caracterización de bipuertos
+
_
+
_
Red lineal de 2 puertos
Se escogen dos variables dependientes y dos independientes (6 opciones)
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7Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
2121111 vhihv +=
2221212 vhihi +=
Representación híbrida 1 de un bipuerto lineal
+
_
Red lineal de 2 puertos
Parámetros híbridos
Son constantes para un transistor y para una condición de polarización específica
+_
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8Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
2121111 vhihv +=
2221212 vhihi +=
+
_
Red lineal de 2 puertos
02 =vSalida en corto
circuito
01
111
2=
=vi
vh
01
221
2=
=vi
ih
Impedancia de entrada con salida en corto circuito
Ganancia directa de corriente con salida en corto circuito
OHMS
ADIMENSIONAL
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9Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
2121111 vhihv +=
2221212 vhihi +=
+
_
Red lineal de 2 puertos
+_01 =i
Entrada en circuito abierto
02
112
1=
=iv
vh
02
222
1=
=iv
ih
Ganancia inversa de voltaje con entrada en circuito abierto
Admitancia de salida con entrada en circuito abierto
ADIMENSIONAL
SIEMENS
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10Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
01
111
2=
=vi
vh
01
221
2=
=vi
ih
Impedancia de entrada con salida en corto circuito
Ganancia directa de corriente con salida en corto circuito
02
112
1=
=iv
vh
02
222
1=
=iv
ih
Ganancia inversa de voltaje con entrada en circuito abierto
Admitancia de salida con entrada en circuito abierto
ih
rh
oh
fh
INPUT
FORWARD
REVERSE
OUTPUT
211 vhihv ri +=
212 vhihi of +=
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11Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Circuito equivalente
+
_
+
_
Red lineal de 2 puertos
211 vhihv ri +=
212 vhihi of +=
(Suma de voltajes)
(Suma de corrientes)
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12Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Modelo en emisor común
+
_
+
_
Red lineal de 2 puertos
E E
B C
+
_
+
_Modelo de
señal pequeña
BJT
211 vhihv ri +=
212 vhihi of +=cerebiebe vhihv +=
ceoebfec vhihi +=
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13Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
¿Cómo obtener los parámetros hde un transistor?
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14Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
hie
0=
=cevb
beie i
vh
tIi bmb ωsin=
tVv bembe ωsin=
cerebiebe vhihv +=
Tomando el caso de hie
Recordando que para excitación senoidal
tVv cemce ωsin=
Cuando vce=0 entonces
CEQceCEQCE VvVv =+=
CEQCEce Vvbm
bem
vb
beie I
Vivh
==
==0
Sustituyendo y simplificando
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15Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
CEQCECEQCE VvB
BE
Vvbm
bemie i
vI
Vh==
∆∆
==
CEQCE Vv =CEQCE Vv =
1- Se elige un punto alrededor del punto Q que satisfaga la condición (vCE=VCEQ).
2- Se identifican los incrementos.
3- Se dividen.
Usando las curvas características BE
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16Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Ejemplo: Usando las curvas características mostradas, obtener hie sabiendo que IBQ=50µA y VCEQ=10V
Solución: De las curvas
( )( ) Ω=
−= k3
A50-60V78.081.0
µieh
Punto Q
Se escoge
VCEQ
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17Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Comparando con las definiciones de resistencia dinámica de un diodo, se llega a la conclusión de que hie corresponde a la resistencia dinámica de la unión BE. Entonces hie se puede estimar usando
βBQ
T
BQ
Tie I
VIVh ==
hie como resistencia dinámica
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18Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
hre
0=
=bice
bere v
vhcerebiebe vhihv +=BQB IiCE
BEre v
vh=
∆∆
=
Ejemplo: Usando las curvas características mostradas, obtener hie sabiendo que IBQ=50µA y VCEQ=10V
Punto Q
Se escoge
Solución: De las curvas
( )( ) S104
V1020V78.082.0 3−×=
−−
=reh
IBQ
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19Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
hfe
0=
=cevb
cfe i
ihceoebfec vhihi +=CEQCE VvB
Cfe i
ih=
∆∆
=
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20Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Ejemplo: Usando las curvas características mostradas, obtener hfesabiendo que IBQ=50µA y VCEQ=10V
CEQCE VvB
Cfe i
ih=
∆∆
=
Solución: De las curvas CE
Punto Q
Se escoge
( )( ) 100
A50-60mA4.64.7
=−
=µfeh
VCEQ
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21Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Relación de hfe con βUsualmente β es numéricamente muy parecida a la hfe de un transistor
β≈feh
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22Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
hoe
0=
=bice
coe v
ihceoebfec vhihi +=BQB IiCE
Coe v
ih=
∆∆
=
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23Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Ejemplo: Usando las curvas características mostradas, obtener hoesabiendo que IBQ=50µA y VCEQ=10V
Solución: De las curvas CE
Punto Q Se escoge
( )( ) S24
V10-15mA4.652.6 µ=
−=oeh
BQB IiCE
Coe v
ih=
∆∆
=
IBQ
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24Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Voltaje Early
A
CQ
IiCE
Coe V
Ivih
BQB
=∆∆
==
VA – Voltaje Early
Extendiendo las cuasi-rectas de la región activa, convergen en un punto
Por triángulos semejantes
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25Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Ejemplo: Determinar el voltaje Early del transistor del ejemplo anterior.
S24 µ=oeh con mA4.6=CQI
Solución:
Del ejemplo anterior
entonces
V2671024104.6
6
3
=××
== −
−
oe
CQA h
IV
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26Por Dr. Martín Javier Martínez Silva y Dra. María Susana Ruiz Palacios
Modelos simplificados
( )0=reh
Valores típicos:
100≈fehΩ≈1000ieh
410−<rehS10 4−<oeh
( )0,0 == oere hh
Modelo completo
Modelo simplificado 1 Modelo simplificado 2