Diseño de un amplificador con configuración en colector común en polarización por divisor de voltaje


Además del desarrollo de la práctica 1, en el que se nos pide el diseño de un amplificador monoetapa en configuración de colector común y polarización fija, además de otro con polarización de retroalimentación, en esta tarea se procede a diseñar otro amplificador; pero ahora con la polarización por divisor de voltaje, considerando uno de los valores para el punto de operación "Q", es decir, ICcorte = 24 mA y un VCEsat = 12 Vcd y VCEQ = 6 Vcd, por lo que como podemos ver, el valor afectado será la corriente de operación.



De lo anterior, podemos indicar, que, teniendo el valor de RC = 500 Ω,
RE = 220 Ω además del voltaje VCEQ y la fuente de alimentación de un valor de VCC = 15 Vcd, podemos partir para diseñar un circuito como el que presento en la siguiente imagen:


Figura 1: Diagrama de un amplificador en configuración colector común en polarización de divisor de voltaje (o circuito universal)

Considerando que utilizaremos el transistor tipo NPN 2N3904, necesitamos conocer las especificaciones de dicho elemento; una vez consultadas, podremos proseguir con el cálculo de las resistencias que quedan.
Primeramente, calculamos el nuevo valor necesario para la corriente de colector:


Para poder encontrar los valores de las resistencias restantes, debemos hacer varias consideraciones, primero, podemos transformar el circuito de entrada del amplificador por medio del teorema de Thèvenin en uno más sencillo; además, para poder calcular la resistencia equivalente, hacemos la siguiente consideración:


Con esto, podremos calcular ya el valor de la fuente alimentación equivalente en la base:


Con esto ya podemos re-diseñar el circuito equivalente:


Figura 2: Diagrama del equivalente de un amplificador en configuración colector común en polarización de divisor de voltaje (o circuito universal)

Con estos datos, podremos ya calcular las resistencias que integran el divisor de voltaje:

                     

Por lo que hemos terminado de diseñar el circuito...



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