Amplificador BC547

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1]

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA EN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS AVANZADAS

Nombre de la práctica:

Amplificador con Transistor BC547

PRÁCTICA #7

Nombre del alumno:

Rodríguez Mora Josué Uriel

Grupo:

2MM5

Materia:

Electrónica Analógica

Profesor:

Dr. Alberto Hernández Pérez

Fecha:

07/12/20

Objetivo:

Calcular, Simular un circuito capaz de amplificar la señal utilizando un transistor BC547 y poder comparar las diferencias del ciruito simulado, en fisico y con calculos, utilizando valores ideales y reales.

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Fig. 1: Diseño de un transistor BC547

Introducción:

El BC547 pertenece a la familia de transistores con similares características como los BC546, BC548, BC549 y BC550. Todos ellos son de tipo bipolar o de unión bipolar (por sus siglas en inglés BJT de Bipolar Junction Transistor). Es decir, no se trata de transistores de efecto de campo como los FET, fototransistores controlados por luz, etc. Este tipo de transistores bipolares se fabrican con materiales como germanio, silicio o de arseniuro de galio.

El nombre de bipolar proviene del hecho de que forman 2 uniones PN, ya que los transistores tienen tres capas semiconductoras dispuestas de dos formas posibles: NPN y PNP. En el caso del BC547 ya hemos dicho que se trata de un NPN. Es decir, un semiconductor dopado con un elemento de la tabla periódica que le permita tener un exceso de portadores de carga (electrones) para la partes N, y un semiconductor dopado con algún elemento con menos electrones de valencia dando lugar a un semiconductor tipo P con un exceso de portadores de carga positivos en este caso (huecos).

Dicho esto, si nos centramos en la familia, las diferencias entre todos los miembros es bastante leve. El encapsulado de todos es el mismo, el SOT54 o TO-92. Pero cada uno ha sido optimizado para un tipo de tarea concreta:

• BC546: para alta tensión (hasta 65v).
• BC547: también para alta tensión (45v)
• BC548: para tensiones normales, hasta 30v.
• BC549: similar al BC548 pero con un bajo ruido para aplicaciones algo más críticas o sensibles a ruido electrónico. Por ejemplo, los sistemas de sonido de alta fidelidad.
• BC550: similar a los dos primeros, es decir, para alta tensión (45v) pero ha sido mejorado para ofrecer bajo ruido.

Todos ellos disponen de tres patillas, como es lógico en los transistores. Para identificarlas, debemos mirarlo desde la cara con chaflán o plana del encapsulado, es decir, dejando la cara redondeada para el otro lado. De este modo, de izquierda a derecha las patillas son: colector – base – emisor.

• Colector: es un pin o patilla metalica en contacto con una zona menos dopada que el emisor. En este caso es una zona N.
• Base: es la patilla o contacto metálico conectada a la zona media que debe ser muy delgada. En este caso es la zona P.
• Emisor: el contacto conectado al otro extremo (zona N en este caso) y que debe ser una región altamente dopada para aportar la mayor cantidad de portadores a la corriente.

Una vez sabido esto, entenderemos mejor cómo funciona el transistor BC. En el caso concreto de los BC5xx, se soportan corrientes de salida de hasta 100 mA. Es decir, esto sería el máximo de intensidad que puede fluir entre el colector y el emisor, controlados por la base como si fuese un interruptor. En el caso de las tensiones máximas aceptadas, esto varía en función del modelo como hemos visto.

Recuerda que el máximo de intensidad de corriente de 100mA es solo para la corriente continua, ya que para la corriente alterna donde hay picos puntuales de breve duración se podría subir hasta los 200 mA sin destruir el transistor. No obstante, algunos fabricantes como la mítica e histórica Fairchild han llegado a construir modelos de BC547 que pueden llegar a los 500mA, aunque no sea estándar.

• La ganancia de corriente: cuando hablamos de la base común, es aproximadamente la ganancia de corriente desde el emisor al colector en la región activa directa. En el caso del BC547, igual que sus hermanos de familia, tienen una ganancia muy buena de entre 110 y 220 hFE para corriente continua.

• La respuesta de frecuencia: es muy importante para los amplificadores. De la respuesta de frecuencia del transistor va a depender si se puede trabajar con unas u otras frecuencias. Esto te recordará algo si has estudiado temas como los filtros paso alto y paso bajo de frecuencias, ¿Verdad? En el caso de la familia vista aquí, y por tanto del BC547, tienen buena respuesta de frecuencia y pueden treabajar a frecuencias de entre 150 y 300 Mhz.

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Fig. 2. Representacion de un amplificador BC547.

Desarrollo:

Ejercicio #1

Simular el circuito de la Fig 4. con valores  ideales, a la vez de hacer calculos para poder comparar los resultados

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Fig. 3. Configuración de realimentación del colector con un resistor de emisor RE y capaictor de acople.

Resultados:

Ejercicio #1

• Simulado        

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Fig. 4. Ciruito simulado con valores ideales.

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Fig. 5. Comparacion de la señal de entrada y salida y se alcanza a ver que hay una ganancia de -190.

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Fig. 6. Grafica de la recta de carga con los valores que salieron de la simulación.

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