PRE-INFORME DE SEGUIDOR EMISOR Y COLECTOR COMUN

“PRE-INFORME DE SEGUIDOR EMISOR Y COLECTOR COMUN”

Carlos Eduardo Martínez Moreno.

Centro Eléctrico, Electrónico Y Telecomunicaciones.

RESUMEN

El amplificador de colector común, a menudo llamado seguidor emisor puesto que su salida se toma de la resistencia del emisor, es útil como dispositivo adaptador de impedancias, puesto que su impedancia de entrada es mucho mas alta que su impedancia de salida. Tambien se le denomina "buffer" por esta misma razón, y se usa en los circuitos digitales con laspuertas básicas.

ABSTRACT

The common collector amplifier, often called an emitter follower since its output is taken from the emitter resistor is useful as impedance matching device, since its input impedance is much higher than its output impedance. Also referred to as "buffer" for the same reason, and is used in digital circuits with basic gates.

INTRODUCCIÓN

El amplificador a transistor de colector común, se llama normalmente seguidor emisor. La ganancia de voltaje de un seguidor emisor es exactamente un poco menos de uno, puesto que el voltaje de emisor estálimitada a la caída del diodo de alrededor de 0,6 voltios por debajo de la base. Su función no es la ganacia de voltaje, sino la ganancia de corriente o potencia, y la adaptación de impedancias. Suimpedancia de entrada es mucho mas alta que su impedancia de salida, de modo que una fuente de señal no tendría que trabajar tan duro. Esto puede verse en el hecho de que la corriente de base es del orden de 100 veces menos que la corriente de emisor. La baja impedancia de salida del seguidor emisor se adapta con una carga de baja impedancia y amortigua la fuente de señal.

Otro tipo de configuración básica de un transistor es la de colector común. A esta configuración se la suele llamar seguidor de emisor. Con este tipo de circuitos no vamos a conseguir una amplificación de tensión, pero son muy buenos amplificadores de la corriente y de ahí viene su utilidad.

Fig. 1 El amplificador seguidor emisor, también llamado colector común, es muy útil pues tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida baja.

Fig. 2 circuito ejemplo de amplificador seguidor.

Este circuito no tiene resistencia en el colector y la salida está conectada a la resistencia del emisor (ver la figura). El voltaje se salida "sigue" al voltaje en el emisor, sólo que es de un valor ligeramente menor (0.6 Voltios aproximadamente)

Ve = Vb - 0.6 Voltios

La ganancia de tensión es: Av = Vout / Vin = Ve / Vb.

Como Ve es siempre menor que Vb, entonces la ganancia siempre será menor a 1.

La impedancia de entrada se obtiene con la siguiente fórmula:

Zin = (β + 1) x Re

Donde: β es la ganancia de corriente del transistor (dato del fabricante) del gráfico anterior.

El amplificador emisor seguidor (ES), o colector común (CC. Su salida se toma de emisor a tierra en vez de tomarla de colector a tierra, como en el caso del EC. Este tipo de configuración para el amplificador se utiliza para obtener una ganancia de corriente y ganancia de potencia.

El EC tiene un desfasamiento de 180 entre las tensiones de base y colector. Esto es, conforme la señal de entrada aumenta de valor, la señal de salida disminuye. Por otra parte, para un Es, la señal de salida esta en fase con la señal de entrada. El amplificador tiene una ganancia de tensión ligeramente menor que uno. Por otro lado, la ganancia de corriente es significativamente mayor que uno.

Análisis en CA y diseño de amplificadores ES

Los procedimientos para diseño y análisis de amplificadores ES son los mismos que para amplificadores EC. Los únicos cambios se dan en las ecuaciones para Rca, Rcd y la excursión en la tensión de salida. La excursión de salida para el ES está dada por

La entrada de señal se produce por la base y la salida por el emisor, en vez de por el colector como en el resto de los circuitos. El terminal común para la entrada y la salida es el colector, como su nombre indica. Si la unión base emisor está polarizada directamente, el transistor va a conducir, mientras que si está inversamente polarizada no lo hará.

EJEMPLO:

1.- Diseño de un circuito amplificador colector común (emisor seguidor) si:

β = 218

Vcc = 20V

RE = RL = 1KΩ

RESULTADOS OBTENIDOS

Para que el punto Q este ubicado en el centro, el valor de V’CC deberá ser igual a 2VCEQ

Podemos decir que el punto Q se encuentra ubicado en el centro

CONCLUSIONES

Para explicar este fenómeno supongamos primero que el emisor no tiene conectada dicha resistencia, y que la base tampoco tiene una resistencia entre ella y la tensión de entrada, olvidándonos de lo que tiene el resto del circuito: si la tensión de entrada a la base es más positiva que la tensión del emisor, por ejemplo un emisor conectado a 3 voltios y una base a 3,5 voltios, la unión base emisor se encontraría polarizada inversamente y el transistor no va a conducir, estará al corte. Sin embargo, si la base es más negativa (o menos positiva) que el emisor, por ejemplo una base a 2,9 voltios, el transistor empieza a conducir. Pero la tensión de la base no puede bajar más que un par de décimas para que el transistor siga funcionando en la región activa, ya que el emisor está conectado fijo a un potencial y, al no tener una resistencia de emisor, la diferencia no puede ser mayor; en este caso la base tiene que seguir lo que "impone" el emisor para que el transistor funcione. Si colocamos la resistencia de emisor, como sucede en un circuito de colector común y, por ejemplo, tenemos al emisor a una tensión de +3 voltios, la base tiene que ser más negativa para que el transistor conduzca, al tener que estar la unión base emisor polarizada directamente

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