Problema:

Diseñar un amplificador en emisor común que cumpla con las siguientes características:

VVin 1.0ˆ

kHzf 1min

kRL 3.3

40vA

100

Fig. 16. Amplificador en emisor común

Solución:

Si se asume que o

L

C

RC VR

RV ˆ

' , para que esto se satisfaga se debe hacer que: 1

'

L

C

R

R por lo

que '

LC RR . Para que lo anterior sea factible se puede asumir que LC RR .

Por lo tanto se asume que kRC 1.5

Teniendo como base lo anterior se puede trabajar con la siguiente ecuación: LCL RRR ||'

Por lo tanto:

kkRRR LCL

3.3

1

1.5

1111'

Se tiene entonces que: kRL 2'

Analizando lo anterior y la ecuación del voltaje en la resistencia de colector se puede decir que:

VVk

kVRC 2.104

2

1.5

mAk

VIC 2

1.5

2.10

132

26

mA

mVre

Por estabilidad térmica VVE 1 y inE VV ˆ

Teniendo en cuenta lo anterior se asume entonces que VVE 5.1

Adicionalmente se asume que EC II por alto

7502

5.1

mA

V

I

VR

E

EE

VVVVVV EBEB 2.25.17.0

max2 BII

AmAI

I C

B

20100

2

min

max

AxII B

4

max2 10210

kRkAx

V

I

VR B

BB 1211

102

2.224

2

2

RCECEino VVVVVVcc minˆˆ

VVVVVVVcc 8.172.105.121.04

Se asume por tanto que VVcc 20

k

AAx

VV

II

VVccR

B

BB 91.80

20102

2.2204

2

1

Se asume por tanto que kRB 821

Ahora para definir el valor de 1ER hace uso de la siguiente ecuación:

371340

2'

1

1

'k

rA

RR

Rr

RA e

V

LE

Ee

LV

Por lo tanto se define que 331ER

Ahora teniendo en cuenta que: 7173375012 EEE RRR

Se asume que 8202ER

8538203321 EEE RRR

Cálculo de capacitores:

Capacitor de base

inCB ZX

BinTin RZZ ||

kRrZ EeinT 65.433131011 1

Asumiendo como valor mínimo de inZ el valor de inTZ

Se puede decir que:

in

BZ

C

10

FFx

kkHzCB

34.01042.3

65.412

10 7

FCB 1

Capacitor de emisor

1EeCE RrX

FFx

kHzRrC

Ee

B

5.341045.3331312

1010 5

1

Por lo tanto se asume que FCB 47

Capacitor de colector

'

LCC RX

Fx

kkHzRC

L

C

7

'1095.7

212

1010

Por lo tanto se asume que FCC 1

La ganancia final es:

5.433313

2

1

'

k

RR

RA

Ee

LV

Para casos en el que se requiera una cierta impedancia de entrada se debe tener presente

que:

inTBBin ZRRZ |||| 21

Aproximando se puede decir que: inTin ZZ

11 EeinT RrZ

V

LinT

A

RZ

'

1

Considerando la resistencia de colector se tiene que:

V

C

inA

RZ 1

Problema:

Diseñar un amplificador en emisor común que cumpla con las siguientes características:

VVout 3ˆ

Hzf 50

kRL 5.1

10vA

60min , 100tip , 60max

Solución:

BinTin RZZ ||

21 || BBB RRR

11 EeinT RrZ

ininT ZZ

inEe ZRr 11 (2)

1

'

1

||

Ee

L

Ee

LC

Rr

R

Rr

RRA

A

RRr L

Ee

'

1 (1)

Reemplazando (1) en (2) se tiene entonces que:

inL Z

A

R

'

1 , por lo tanto

inL ZA

R1

'

Teniendo en cuenta lo anterior se puede decir que:

kRL 1

160

10'

9.163'

LR

9.1635.1|| kRC

184CR

opC iI , se realiza esto para que no exista distorsión a la salida del circuito

'

L

op

C

RC

R

V

R

V

Por lo que op

L

CRC V

R

RV

'

Si LC RR entonces opRC VV

Si LC RR entonces opRC VV 2

Si LC RR , digamos LC RR 10 , entonces opRC VV 10

Tomando en cuenta el criterio de impedancia de entrada relacionado a CR , se asume kRC 1 .

Vkk

kVRC 3

5.1||1

1

VVRC 5

3.1%30

2.1%20

1.1%10

3.1*5VVRC por lo que VVRC 5.6

mAk

V

R

VI

C

RCC 5.6

1

5.6

E

eI

mVr

26 , teniendo en cuenta que CE II esto por alto.

85.35.6

26

mA

mVre

6010

5.1||1'

1

kk

A

RRr L

Ee

Por lo tanto 15.561ER

Con 681ER , inZ se incrementa, A disminuye, la estabilidad se incrementa.

Con 561ER , inZ disminuye, A incrementa, la estabilidad disminuye.

En el caso de que el sistema fuera inestable, por ejemplo con 5.38er , se debe asumir una nueva er

y de esta manera determinar un nuevo valor de CI y por ende un nuevo valor de RCV .

inCEopCE VVVV ˆˆmin

VVVVCE10

323

VVCE 3.5

inE

E

VV

VV

ˆ

1, este análisis se desprende de la estabilidad térmica del circuito, teniendo en cuenta lo

anterior se puede decir que: inE VVV ˆ1

Forward active mode = región activa

mAmAI

I CB 12.0

60

5.6

min

Se asume que BII 2 , para obtener estabilidad de polarización

mAI 2.12

mAmAmAIII B 32.112.02.121

VVVVVVVV BECERCRB 2.116.03.55.61

kmA

V

I

VR RB

B 5.832.1

2.11

1

11

Con kRB 1.91 , 1RBV se incrementa, CEV se incrementa, inZ se incrementa.

Con kRB 2.81 , 1RBV disminuye, CEV disminuye, inZ disminuye.

Se escoge kRB 1.91 .

Teniendo en cuenta que kZin 1 entonces:

kRrZ EeinT 6.360611 1

kZRR inTBB 1|||| 21

kkRk B 166.3||||1.9 2

Por lo que kRB 6.12

VkmARIV BB 92.16.1*2.1. 22

VVVE10

31

VVE 3.1

Se asume que kRB 8.12 por lo que VkmARIV BB 16.28.1*2.1. 22

VVVVVV BEBE 56.16.016.2

E

EEEE

I

VRRR 21

2405.6

56.121

mA

VRR EE

Habiendo ya calculado 1ER se puede entonces decir que:

1842ER , escogiendo finalmente 1802ER

1RBB

ECERC

VVVcc

VVVVcc

VVVVcc 36.13.1116.2

Calculo de capacitancias:

inCB ZX

1EeCE RrX , 2ECE RX

'

LCC RX