Basado en configuraciones
Cualquier amplificador de transistor, utiliza un transistor para amplificar las señales que está conectado en una de las tres configuraciones. Para un amplificador, es mejor tener una impedancia de entrada alta, para evitar el efecto de carga en circuitos de múltiples etapas y una impedancia de salida más baja, para entregar la máxima salida a la carga. La ganancia de voltaje y la ganancia de potencia también deben ser altas para producir una mejor salida.
Estudiemos ahora diferentes configuraciones para comprender qué configuración se adapta mejor para que un transistor funcione como amplificador.
Amplificador CB
El circuito amplificador que se forma utilizando una combinación de transistor configurado CB se denomina amplificador CB.
Construcción
El circuito amplificador de base común que utiliza un transistor NPN es como se muestra a continuación, la señal de entrada se aplica en la unión de la base del emisor y la señal de salida se toma de la unión de la base del colector.
La unión de la base del emisor está polarizada hacia adelante por V EE y la unión de la base del colector está polarizada hacia atrás por V CC . El punto de funcionamiento se ajusta con la ayuda de las resistencias Re y R c . Por tanto, los valores de I c , I b e I cb se deciden por V CC , V EE , R e y R c .
Operación
Cuando no se aplica ninguna entrada, se forman las condiciones de reposo y no hay salida. Como V be está en negativo con respecto a tierra, la polarización directa disminuye para la mitad positiva de la señal de entrada. Como resultado de esto, la corriente base I B también disminuye.
La siguiente figura muestra el amplificador CB con circuito de autopolarización.
Como sabemos eso,
$$ I_C \ cong I_E \ cong \ beta I_B $$
Tanto la corriente del colector como la del emisor disminuyen.
La caída de voltaje en R C es
$$ V_C = I_C R_C $$
Este V C también se reduce.
A medida que I C R C disminuye, V CB aumenta. Es porque,
$$ V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C $$
Por lo tanto, se produce una salida de medio ciclo positiva.
En la configuración CB, una entrada positiva produce una salida positiva y, por lo tanto, la entrada y la salida están en fase. Por lo tanto, no hay inversión de fase entre la entrada y la salida en un amplificador CB.
Si se considera la configuración de CB para la amplificación, tiene una impedancia de entrada baja y una impedancia de salida alta. La ganancia de voltaje también es baja en comparación con la configuración CE. Por lo tanto, los amplificadores configurados CB se utilizan en aplicaciones de alta frecuencia.
Amplificador CE
El circuito amplificador que se forma utilizando una combinación de transistores configurados con CE se denomina amplificador CE.
Construcción
El circuito amplificador de emisor común que usa un transistor NPN es como se muestra a continuación, la señal de entrada se aplica en la unión de la base del emisor y la señal de salida se toma de la unión de la base del colector.
La unión de la base del emisor está polarizada hacia adelante por V EE y la unión de la base del colector está polarizada hacia atrás por V CC . El punto de funcionamiento se ajusta con la ayuda de las resistencias R e y R c . Por tanto, los valores de I c , I b e I cb se deciden por V CC , V EE , R e y R c .
Operación
Cuando no se aplica ninguna entrada, se forman las condiciones de reposo y no hay salida. Cuando se aplica la mitad positiva de la señal, el voltaje entre la base y el emisor V be aumenta porque ya es positivo con respecto a tierra.
A medida que aumenta la polarización directa, la corriente base también aumenta en consecuencia. Dado que I C = βI B , la corriente del colector también aumenta.
El siguiente diagrama de circuito muestra un amplificador CE con circuito de autopolarización.
La corriente del colector cuando fluye a través de R C , la caída de voltaje aumenta.
$$ V_C = I_C R_C $$
Como consecuencia de esto, la tensión entre colector y emisor disminuye. Porque,
$$ V_ {CB} = V_ {CC} - I_C R_C $$
Por lo tanto, la tensión amplificada aparece a través de R C .
Por lo tanto, en un amplificador CE, como la señal positiva aparece como una señal negativa, se entiende que hay un desplazamiento de fase de 180 o entre la entrada y la salida.
El amplificador CE tiene una impedancia de entrada alta y una impedancia de salida más baja que el amplificador CB. La ganancia de voltaje y la ganancia de potencia también son altas en el amplificador CE y, por lo tanto, esto se usa principalmente en amplificadores de audio.
Amplificador CC
El circuito amplificador que se forma utilizando una combinación de transistores configurados en CC se denomina amplificador CC.
Construcción
El circuito amplificador de colector común que usa un transistor NPN es como se muestra a continuación, la señal de entrada se aplica en la unión del colector base y la señal de salida se toma de la unión del colector del emisor.
La unión de la base del emisor está polarizada hacia adelante por V EE y la unión de la base del colector está polarizada hacia atrás por V CC . Los valores Q de I b y I e se ajustan mediante R b y R e .
Operación
Cuando no se aplica ninguna entrada, se forman las condiciones de reposo y no hay salida. Cuando se aplica la mitad positiva de la señal, la polarización directa aumenta porque V be es positivo con respecto al colector o tierra. Con esto, se aumentan la corriente de base I B y la corriente de colector I C.
El siguiente diagrama de circuito muestra un amplificador CC con circuito de autopolarización.
En consecuencia, la caída de voltaje en R e, es decir, el voltaje de salida aumenta. Como resultado, se obtiene un semiciclo positivo. Como la entrada y la salida están en fase, no hay inversión de fase.
Si se considera la configuración CC para la amplificación, aunque el amplificador CC tiene una mejor impedancia de entrada y una impedancia de salida más baja que el amplificador CE, la ganancia de voltaje de CC es muy menor, lo que limita sus aplicaciones solo a la adaptación de impedancia.
Comparación entre amplificadores CB CE CC
Comparemos los detalles característicos de los amplificadores CB, CE y CC.
| Característica | CE | CB | CC |
|---|---|---|---|
| Resistencia de entrada | Bajo (1K a 2K) | Muy bajo (30-150 Ω) | Alto (20-500 KΩ) |
| Resistencia de salida | Grande (≈ 50 K) | Alto (≈ 500 K) | Bajo (50-1000 KΩ) |
| Ganancia de corriente | Si alto | α <1 | Alto (1 + β) |
| Ganancia de voltaje | Alto (≈ 1500) | Alto (≈ 1500) | Menos que uno |
| Ganancia de poder | Alto (≈ 10,000) | Alto (≈ 7500) | Bajo (250-500) |
| Fase entre entrada y salida | invertido | mismo | mismo |
Debido a la compatibilidad y las características características, la configuración de emisor común se usa principalmente en circuitos amplificadores.