Los condensadores C1 y C2

 

Una vez que hemos polarizado adecuadamente el transistor con las 4 resistencias RC, RE, R1 y R2 y lo hemos conectado todo a una fuente de tensión continua, la pila de 9 voltios, podemos aprovechar la acción amplificadora del transistor para amplificar una señal de tensión alterna.

Lo podemos hacer en el simulador. Para ello, usaremos el generador de señales con el que crearemos una señal sinusoidal, de 1 mv de amplitud y de 1000 Hercios de frecuencia. 

Generador de señales y osciloscopio en Multisim

A la izquierda el generador de señales y a la derecha el osciloscopio, que registra la forma de la señal generada en el canal A. Observar cómo la escala del osciloscopio está fijada en 1 mv por División y cómo la señal tiene una amplitud de 1 mv. Si la escala de tiempo está fijada en 1 ms por división y vemos que por milisegundo se registra un ciclo de la señal, la frecuencia es de 1000 ciclos por segundo (1000 Hercios). 

Si conectamos el generador de señales al transistor polarizado mediante el divisor de tensión y el osciloscopio a la salida del generador de señales (canal A, sonda de color rojo) y al Colector del transistor (canal B, sonda de color azul):

Generador de señales y osciloscopio conectados al circuito

Podemos ver en el osciloscopio la señal de entrada de color rojo, pero la señal de salida de color azul se muestra fija en los 9 v, sin rastro de la forma sinusoidal de la señal de entrada. 

Esto se debe a que en estas circunstancias, la corriente continua se "escapa" hacia el generador de señales, por lo que el transistor no recibe corriente de base suficiente como para que haya paso de corriente desde el Colector al Emisor.

La corriente se "escapa" hacia el generador de señales

Es como si el transistor no existiera, así que el osciloscopio detecta la tensión continua de la pila de 9 voltios en su canal B:

9 v de tensión continua en el canal B del osciloscopio

Pero, si conectamos un condensador C1, de 10 𝛍F en este caso, entre el generador de señales y el divisor de tensión:

Conexión de C1

Observamos que la señal de entrada de color rojo sigue igual, pero ahora el multímetro marca 13 𝛍A de corriente de base (IB), corriente con la que se diseñó la polarización del transistor. Por otro lado, si nos fijamos en la tensión que marcan los cursores del canal B del osciloscopio, ya no son 9 v como en el caso anterior, sino 5,403 v y 5,410 v, con una diferencia de 7,412 mv. 

Si ampliamos la señal de salida jugando con los valores de la escala del canal B (color azul) del osciloscopio:

Señal de salida ampliada

Se puede ver que la señal de salida tiene forma sinusoidal, fijada sobre los 5,406 voltios, tensión que se corresponde con la tensión de Colector (VC) determinada durante el diseño. El transistor ya está funcionando en el punto "Q" de trabajo definido.

Si además conectamos al colector del transistor otro condensador C2, del mismo valor que en el caso anterior:

Conexión de C1 y C2

La señal de entrada de color rojo se mantiene igual, mientras que la señal de salida de color azul, ahora se encuentra fijada en los 0 v con su forma sinusoidal.

Observar cómo la señal se ha amplificado hasta los 3,7 mv de amplitud y si consideramos la tensión pico a pico de la señal de salida, llegamos a los 7,4 mv (3,7 + 3,7).

Podemos decir que se ha obtenido una Ganancia de voltaje de 3,7:

La señal de salida está desfasada 180º respecto de la señal de entrada. Esto es una característica propia de la configuración en Emisor Común que tiene este amplificador.

Los 2 condensadores han bloqueado el paso de la corriente continua, ya que se comportan como circuitos abiertos para ésta y como cortocircuitos para la corriente alterna. Estos condensadores, denominados "de acoplo", se usan para acoplar diferentes partes o etapas de un circuito, como el generador de señales y el transistor polarizado en este caso. De esta forma se consigue que la corriente continua de cada una de las partes del circuito no se "escape" y no influya en las otras etapas del mismo.

Esto último se puede demostrar construyendo un circuito real como se explicará en la siguiente entrada.

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