El condensador CE

 

Anteriormente hemos visto que el transistor tiene, entre otras, una función amplificadora.

Si polarizamos adecuadamente al transistor con resistencias y una fuente de voltaje en continua y aplicamos a su base una señal de tensión alterna, podemos obtener la misma señal "amplificada", aunque desfasada 180º en el caso de la configuración de Emisor Común. 

Ya podemos hablar de amplificador. 

Circuito sin condensador CE

En el circuito de la figura podemos ver que al aplicar una señal de tensión alterna de 1 mv a la "entrada" del amplificador (la Base del transistor), podemos conseguir una señal amplificada de 3,65 mv en la "salida" del amplificador (el Colector del transistor), con un desfase de la señal de 180º en esta configuración del amplificador.

Hemos obtenido una Ganancia de tensión en alterna (Av) de 3,65 milivoltios por milivoltio.

Ahora bien, si conectamos un condensador de "desacoplo" de 100 𝛍F en este caso, al Emisor del transistor, "bypaseando" la resistencia de Emisor (RE), obtenemos una señal de "salida" de 97 mv:

Circuito con condensador CE

Observar que las escalas del canal A y del canal B del osciloscopio no son iguales, la de la señal de la "entrada" está puesta a 1 mv/Div y la de la señal de "salida" a 50 mv/Div.

Esto supone una ganancia de 97 milivoltios por milivoltio, sin haber variado los valores de diseño:

Los valores de diseño inicial (IC, IB, VCE) no han cambiado

Esta mejora en la Ganancia de tensión se debe a que si conectamos un condensador entre el Emisor del transistor y tierra, conseguimos que la corriente alterna circule por el condensador en vez de por la resistencia RE, ya que el condensador se comporta como un cortocircuito para la corriente alterna.

Camino de las corrientes con CE

En la figura se encuentran representados los caminos que recorren las corrientes a través del amplificador. En rojo la corriente alterna y en azul la corriente continua.

Además, para cuando se conecta el condensador CE entre el Emisor del transistor y tierra, hay una fórmula mediante la cual podemos hallar la Ganancia de tensión (Av) de una forma aproximada:

Que dice que la Ganancia de tensión en alterna es igual a la resistencia de Colector en alterna dividido por la resistencia interna del transistor "re".

La resistencia de Colector en alterna en este caso va a ser RC (1800 𝛀) y la resistencia interna del transistor "re" es:

26 mv (0,026 v) dividido por la corriente en continua del Emisor (IE), en este caso 2,007 mv.

Así que 

Con la fórmula podemos conseguir una Ganancia de tensión para alterna aproximada de unos 139 voltios por voltio, aunque en el simulador la Ganancia de tensión obtenida ha sido de 97.

Además, habría que añadir que en esta configuración de Emisor Común la Ganancia de tensión debería tener signo negativo, ya que hay que recordar que la señal de salida está desfasada 180º respecto de la señal de entrada.

Sin embargo, si no hay condensador CE, la corriente alterna pasa, junto con la corriente continua por la resistencia RE.

Camino de las corrientes sin CE

En rojo la corriente alterna y en azul la continua. Observar cómo ambas, pasan ahora por RE, incluido la alterna.

Además, la fórmula para el cálculo de la Ganancia de tensión en alterna (Av) es diferente. pues hay que considerar RE:

Así que ahora, 

Como se había determinado previamente en el simulador.

Se puede apreciar que la Ganancia de tensión para alterna aumenta de manera importante al añadir un condensador de desacoplo CE sin que cambien los valores de diseño iniciales.






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