Practica 7

Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas Diodos y transistores
Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas
PRACTICA 7: Amplificador emisor común de

señal pequeña
INTEGRANTES:
ALAN OSWALDO HUERTA BECERRA
GASPAR ARANGURE JAIR
DELGADO NUÑEZ EVERARDO
ASIGNATURA:
DIODOS Y TRANSISTORES
CARRERA:
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
INSTRUCTOR:
ING. FELIX GOMEZ SANCHEZ
Cd. Lázaro Cárdenas, Mich. A XXI de noviembre del 2021
Reporte de Práctica 1
PRACTICA 7
Amplificador emisor común de señal pequeña
Objetivo: Demostrar el funcionamiento y características de un amplificar emisor común de

señal pequeña. Estudiar algunos factores que afectan su ganancia en voltaje.
1. Introducción El amplificar emisor común consiste básicamente de una combinación

de tres filtros pasa-alta (high pass) que permiten el paso de señales con frecuencias
mayores a la frecuencia del filtro dominante. Las demás señales son atenuadas. La
figura 1 muestra el circuito de un amplificador emisor común con divisor de voltaje. Esta
configuración tiene un divisor de voltaje en la entrada que controla el voltaje de entrada
en la base, VB, un capacitor "bypass", C2 y dos capacitores de acoplamiento, C1 y C3.
2. Los voltajes dc en la base y emisor están representados por las ecuaciones 1 y 2,

respectivamente.
𝑅 𝑅
𝑉𝐵 = 𝑅1 ∕∕ 𝑅2 = 𝑅 1+𝑅2 (1)
1 2
𝑉𝐸 = 𝑉𝐵 − 𝑉𝐵𝐸 (2)
La corriente en el emisor puede calcularse utilizando la ecuación 3:
𝑉𝐸
𝐼𝐸 = 𝑅 (3)
𝐸1 +𝑅𝐸2
La figura 2 muestra el modelo ac para el transistor BJT, donde re puede representarse a
temperatura ambiente como:
26 𝑚 𝑉
𝑟𝑒 = (4)
𝐼𝐸
La expresión en la ecuación 4 es la misma que se usó al principio del curso para representar
la resistencia equivalente de un diodo.
Figura 2. Modelo ac para BJT
Figura 3. Modelo amplificador emisor común
Usando el modelo ac, el circuito en la figura 1 se representa como en la figura 3. En éste

los voltajes de entrada y de salida están dados por las ecuaciones 5 a 7:
𝑉𝑖 = 𝐼𝑏 𝛽𝑟𝑒 + 𝐼𝑒 𝑅𝐸1 = 𝐼𝑏 𝛽𝑟𝑒 + (𝛽 + 1)𝐼𝑏 𝑅𝐸 (5)
𝑉𝑖 = 𝛽(𝑟𝑒 + 𝑅𝐸1 )𝐼𝑏 Para β >>1 (6)
𝑉𝑂 = −𝛽𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 𝐼𝑏 para ro >> 10(RC +RE) (7)
Usando estos resultados podemos representar la ganancia del amplificador como:
𝑉𝑂 −𝛽𝑅𝐶 ∕∕𝑅𝐿 𝐼𝑏 −𝑅𝐶 ∕∕𝑅𝐿

𝐴𝑣 = = 𝛽(𝑟 = (8)
𝑉𝑖 𝑒 +𝑅𝐸1 )𝐼𝑏 𝑟𝑒 +𝑅𝐸1
Práctica 7: Amplificador Emisor Común
3. Construya el circuito en la figura 1 utilizando un transistor BJT 2N3904 o equivalente,

capacitores C1= C3 =2.2µF, C2=10µF, resistores R1=10kΩ, R2=4.7kΩ, RC=3.9kΩ
RE1=150Ω, RE2=2.7kΩ y RL=3.9kΩ. Verifique el funcionamiento correcto de todos los
componentes antes de conectarlos y anote sus parámetros.
Utilice una fuente de voltaje VCC=15V. Todavía no conecte la señal ac en la entrada.
Paso Corriente IC Voltaje, V Onda

en mA
VBE VCE VE Entrada Vpp Salida Vpp
3 1.43 673.529 mV 5.348 V 4.091 V X X X X
5 3.5 mA 695.6 mV 5.77 V 1.9 V 20 mVp 40 mV 2V 4V
4. Mida el voltaje dc en el emisor (VE) y utilice ese valor para calcular la resistencia ac
(re) y la ganancia (Av).
𝑉𝐸 4.09𝑉
𝐼𝐸 = = = 1.435 𝑚𝐴
𝑅𝐸1 + 𝑅𝐸2 150 Ω + 2.7 kΩ
26 𝑚 𝑉 26 𝑚 𝑉
𝑟𝑒 = = = 18.1184 Ω
𝐼𝐸 1.435𝑚𝐴
𝑉𝑂 −𝛽𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 𝐼𝑏 −𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 −3.9 𝑘Ω//3.9 𝑘Ω

𝐴𝑣 = = = = = −11.5989
𝑉𝑖 𝛽(𝑟𝑒 + 𝑅𝐸1 )𝐼𝑏 𝑟𝑒 + 𝑅𝐸1 18.1184 Ω + 150 Ω
5. Verificando funcionamiento del Amplificador: Conecte una señal senoidal de 0.1 V

(pico) y 5kHz en la entrada de su circuito. Utilizando el osciloscopio, mida los voltajes
AC en: a) la base, b) en el emisor, c) en la unión entre RE1 y RE2 y d) en la salida del
circuito. Si su amplificador funciona correctamente, la señal en la base debe ser del
orden de mV; la señal en el emisor debe ser ligeramente menor y en fase con la señal
de entrada; el voltaje ac en el bypass debe ser nulo y la señal de salida debe ser del
orden de voltios y desfasada (180°) de la entrada. En su informe explique porque estos
son los resultados esperados. Explique cómo RE1 sirve para minimizar los efectos de
la temperatura en el funcionamiento del amplificador.
a) Señal de base
Realizando la medición de los parámetros del transistor en cada punto, para el paso 3
Paso Corriente Voltaje, V Onda

IC en mA VBE VCE VE Entrada Vpp Salida Vpp
3 1.43 673.529mV 5.348 V 4.09 V X X X X
5 3.5 mA 695.6 mV 5.77 V 77 mV 20 mVp 40 mV 2V 4V
Paso 5.
Voltaje en el emisor.
b) Señal de base
5 )La señal en la base de nuestro bjt es la señal de entrada, la cual manda nuestro generador
de funciones, esta señal de entrada es de 0.1𝑉𝑝 = 100𝑚𝑉𝑝 , y dado a esto es por lo que la
señal en la base es del orden de los mV.
c) Señal de emisor
Voltaje en la base.
El voltaje en el emisor es ligeramente menor que el voltaje de base, ya que el voltaje de base
es igual al voltaje a través de la unión 𝛽𝑟𝑒 y 𝑅𝐸 . Por lo que el voltaje en el emisor será igual al
voltaje de la señal de entrada menos la caída de tensión a través de 𝛽𝑟𝑒 , es una diferencia no
muy grande (10mV aprox).
En la señal de salida podeos ver que la escala de nuestro osciloscopio cambia, ya que al ser
amplificada pasa de ser de 100𝑚𝑉𝑝 𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑑𝑒 1.12𝑉𝑝 , prácticamente les 11 veces mas grande
que la señal de entrada.
En el bypass el voltaje es prácticamente cero y se considera como nulo, esto es así ya que si
se analiza el arreglo de 𝑅𝐸1 𝑦 𝑅𝐸2 𝑐𝑜𝑛 𝐶2 , 𝑅𝐸2 𝑦 𝐶2 están en paralelo por lo que en cierta forma
estos se cancelan y la corriente se va directo a tierra.
Si bien 𝑅𝐸2 queda anulado en el análisis ca, 𝑅𝐸1 permanece y resulta esencial para que el
transistor mantenga su polarización de emisor, lo cual le da mayor estabilidad ante los cambios
de temperatura.
7. Efecto del capacitor bypass del emisor, C2: Remueva el capacitor bypass ida la
ganancia nuevamente. ¿Explique cuál es la función de este capacitor en el circuito?
Vuelva a colocar el capacitor en el circuito.
Voltaje de salida (azul) comparada con la señal de entrada (amarilla).
d)
6. Efecto del capacitor de acoplamiento de entrada, C1: Sustituya el capacitor de

acoplamiento en la entrada (C1) por uno de 0.047µF y mida la ganancia en voltaje.
Explique los resultados y la función del capacitor en el circuito. Coloque el capacitor
original en el circuito.
Dado que la práctica no deja muy en claro si se debe volver a añadir o dejar el circuito sin el
capacitor de baypass, se realizó una medición por cada posibilidad.
Sin el capacitor de bypass:
Como podemos ver en el resultado de la ganancia tiene un signo negativo lo cual nos indica
que hubo un cambio en la señal de salida, y ya que hablamos de una señal que varia en el
tiempo podemos interpretar esto como un cambio de polaridad, lo cual hace que los semiciclos
se intercambien, el positivo pasa a ser negativo y el negativo positivo. Esto a su vez representa
un cambio en su fase de 180º
Con el capacitor de bypass:
Práctica 7: Amplificador Emisor Común (cont)
1. Efecto del capacitor bypass de salida, C3: Reemplace el capacitor de acoplamiento en

la salida (C3) por uno de 0.047µF y mida la ganancia en voltaje. Explique los resultados
y la función del capacitor en el circuito. ¿Es este resultado cierto para cualquier
frecuencia de entrada? Coloque el capacitor original en el circuito.
2. Efecto de la resistencia de carga (RL). Remueva la resistencia de carga y mida la

ganancia (voltajes de salida y entrada) en el circuito. Compare con los valores
calculados. Informe: Asegúrese de contestar todas las preguntas en el procedimiento.
En su conclusión resuma las propiedades del circuito estudiadas en el laboratorio y el
efecto que tiene cada uno de los componentes analizados (capacitores y resistencias)
en el funcionamiento del amplificador.
𝑉𝑂 1.7 𝑉
𝐴𝑣 = = = 24.045
𝑉𝑖 0.0707 𝑉
El voltaje en la unión entre 𝑅𝐸1 y 𝑅𝐸2 es tan pequeña (cercana a 0), ya que como
recordaremos para el análisis de ca, los capacitores se consideran como circuitos
cerrados, por ello el resistor 𝑅𝐸2 que esta conectado en paralelo con el capacitor 𝐶2
queda anulado y la corriente fluye directamente hacia tierra. Esto implica que el medir
el voltaje en la unión entre ellos, sea como medir directamente a tierra.
El análisis anterior explica por qué al trabajar con corriente alterna este voltaje es tan
pequeño, mientras que en cd es considerablemente mayor.
Cabe mencionar, que si bien 𝑅𝐸2 queda anulado en el análisis ca, 𝑅𝐸1 permanece y
resulta esencial para que el transistor mantenga su polarización de emisor, lo cual le
proporciona mayor estabilidad ante los cambios de temperatura.
e) Salida del circuito
7. Ganancia. Conecte el canal 1 del osciloscopio a la entrada del circuito y el canal 2 a la

salida. Mida la ganancia en voltaje. ¿Cuál es la diferencia en fase entre la señal de
entrada y la salida del amplificador? ¿Cómo comparan ambas medidas (ganancia y
fase) con los valores calculados?
Aquí una señal de corriente alterna que cambia de polaridad con el tiempo, por lo que los
semiciclos positivos pasan a ser negativos y viceversa.
Puesto que 𝐶2 anulaba la resistencia 𝑅𝐸2 el calculo de la impedancia pasa a ser diferente a
como se calculó anteriormente, con los puntos anteriores podemos deducir que el capacitor
ayuda a evitar los problemas de temperatura en el transistor.
8. Efecto del capacitor bypass del emisor, C2: Remueva el capacitor bypass mida la
ganancia nuevamente. ¿Explique cuál es la función de este capacitor en el circuito?
Vuelva a colocar el capacitor en el circuito.
Señal de ganancia sin capacitor bypass
𝑉𝑂 0.067 𝑉
𝐴𝑣 = = = 0.67
𝑉𝑖 0.1 𝑉
Retirar el capacitor de la entrada representa una caída en la impedancia de entrada, por lo

que el voltaje en base y en emisor variaran un poco, pero no hay tanta diferencia ya que la
impedancia que aporta el capacitor no es tan grande.
−𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 −3.9 𝑘Ω//3.9 𝑘Ω

𝐴𝑣 = = = −0.67
𝑟𝑒 + 𝑅𝐸1 + 𝑅𝐸2 18.1184 Ω + 150 Ω + 2.7kΩ
𝑉𝑂 1.2 𝑉
𝐴𝑣 = = = 8.57
𝑉𝑖 0.14 𝑉
El decremento en la capacitancia de C1 representa un decremento en la impedancia de

entrada. Esto implica que la señal de entrada tendrá un voltaje ligeramente mayor.
Si bien el calculo propio de la ganancia no ha cambiado, puede decirse que se ve afectada por
este nuevo valor entrada que provoca una ganancia menor.

𝑉𝑂 0.273 𝑉
𝐴𝑣 = = = 2.73
𝑉𝑖 0.1 𝑉
Figura 1.8.1 Señal de ganancia con capacitor C3 menor (CH2 IN, CH1 OUT, Real)

Figura 1.8.2 Señal de ganancia sin resistencia RL (CH2 IN, CH1 OUT, Real)
𝑉𝑂 2.401 𝑉
𝐴𝑣 = = = 24.01
𝑉𝑖 0.1 𝑉
Es evidente pensar que al no contar con una resistencia de carga el voltaje de salida será
mayor, específicamente sigue la siguiente fórmula:
𝑉𝑂 −𝑅 −3.9 𝑘Ω
𝐴𝑣 = 𝑉𝑖
= 𝑟 +𝑅𝐶 = 18.1184 Ω+150 Ω = −23.1979
𝑒 𝐸1
Este sería el voltaje disponible del amplificador sin carga.
RESULTADOS EN SIMULACIÓN POR MULTISIM
Paso Corriente Voltaje, V Onda

IC en mA
VBE VCE VE Entrada Vpp Salida Vpp
3 1.43 673.529 5.348 4.091 X X X X

mV V V
5 3.5 mA 695.6 mV 5.77 V 1.9 V 20 mVp 40 2V 4V

mV
Paso 5.
Voltaje en el emisor.
Voltaje en la base.
Voltaje en la salida (azul), comparado con la señal de entrada (amarilla).
7. Efecto del capacitor bypass del emisor, C2: Remueva el capacitor bypass ida la ganancia
nuevamente. ¿Explique cuál es la función de este capacitor en el circuito? Vuelva a colocar
el capacitor en el circuito.
Voltaje de salida (azul) comparada con la señal de entrada (amarilla).
9. Efecto del capacitor de acoplamiento de entrada, C1: Sustituya el capacitor de

acoplamiento en la entrada (C1) por uno de 0.047µF y mida la ganancia en voltaje.
Explique los resultados y la función del capacitor en el circuito. Coloque el capacitor
original en el circuito.
Dado que la práctica no deja muy en claro si se debe volver a añadir o dejar el circuito sin el
capacitor de baypass, se realizó una medición por cada posibilidad.
Sin el capacitor de bypass:
Con el capacitor de bypass:


CONCLUSIÓNES
ALAN OSWALDO HUERTA BECERRA.
Se define a un amplificador como todo dispositivo que, mediante la utilización de energía,
magnifica la amplitud de un fenómeno. Aunque el término se aplica principalmente al ámbito
de los amplificadores electrónicos, también existen otros tipos de amplificadores.
Una de las aplicaciones más importantes de los transistores en electrónica analógica es
la de la amplificación de señales eléctricas de amplitud variable, tanto del voltaje como de
corriente. Dependiendo de la función que se pretenda realizar, los circuitos amplificadores
pueden ser de diversos tipos, tales como amplificadores de potencia, amplificadores
sintonizados, etc. A su vez, los amplificadores constituyen la base de otros circuitos más
complejos. Ejemplos típicos los forman las diferentes familias de generadores de señal, las
fuentes de alimentación, los amplificadores operacionales, etc.
Considerando un amplificador de dos puertas, la puerta de entrada recibe la señal del
voltaje o corriente que se pretende amplificar; esta señal es procesada en el amplificador y es
entregada a través de la puerta de salida convenientemente amplificada. Cuando se trata de
señales pequeñas generalmente se supone que la señal de salida es semejante a la señal de
entrada, es decir que no sufre ninguna distorsión, siendo la púnica diferencia la amplitud de la
variación de la señal y la fase. Entre los parámetros que mejor definen el comportamiento de
un circuito amplificador se encuentran la ganancia y las impedancias.
GASPAR ARANGURE JAIR

Una de las aplicaciones más importantes de los transistores en electrónica analógica es la de la
amplificación de señales eléctricas de amplitud variable, tanto del voltaje como de corriente.
Dependiendo de la función que se pretenda realizar, los circuitos amplificadores pueden ser de
diversos tipos, tales como amplificadores de potencia, amplificadores sintonizados, etc. A su
vez, los amplificadores constituyen la base de otros circuitos más complejos.
En esta practica se observa al bjt como un amplificador de dos puertas, en este caso es la base
del bjt, una vez que esta es amplificada sale por el colector del bjt. Como se trata de una señal
de bajo voltaje esta no sufre ningún tipo de distorsión, lo único que veremos diferente entre su
entrada y salida será tanto su ganancia como su fase.
DELGADO NUÑEZ EVERARDO

Conociendo que es un amplificador de señal, como un dispositivo que, mediante la utilización
de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno, para este caso una señal eléctrica senoidal.
En esta práctica podemos observar como el condensador CE puede desacoplar parcial (RE1 6=
0) o totalmente (RE1 = 0) la resistencia de emisor, entonces el condensador CE no modifica las
condiciones de polarización. Por otro lado, un incremento de valor en la resistencia de emisor
RE1 reduce la ganancia y aumenta la impedancia de entrada. La ganancia es más independiente
de β con la resistencia de emisor sin desacoplar.
Asi mismo podemos notar como el bjt como amplificador, una vez amplificada la señal de
entrada y como estamos trabajando con una señal de reducido voltaje, esta no sufre distorcion
realmente perceptible o significante, simplemente veremos como sucede un desface entre su la
señal de entrada y la de salida del amplificador.

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PRACTICA 7: Amplificador emisor común de

Cd. Lázaro Cárdenas, Mich. A XXI de noviembre del 2021

Objetivo: Demostrar el funcionamiento y características de un amplificar emisor común de

1. Introducción El amplificar emisor común consiste básicamente de una combinación

2. Los voltajes dc en la base y emisor están representados por las ecuaciones 1 y 2,

La corriente en el emisor puede calcularse utilizando la ecuación 3:

La figura 2 muestra el modelo ac para el transistor BJT, donde re puede representarse a

temperatura ambiente como:

Figura 2. Modelo ac para BJT

Figura 3. Modelo amplificador emisor común

Usando el modelo ac, el circuito en la figura 1 se representa como en la figura 3. En éste

𝑉𝑖 = 𝐼𝑏 𝛽𝑟𝑒 + 𝐼𝑒 𝑅𝐸1 = 𝐼𝑏 𝛽𝑟𝑒 + (𝛽 + 1)𝐼𝑏 𝑅𝐸 (5)

𝑉𝑖 = 𝛽(𝑟𝑒 + 𝑅𝐸1 )𝐼𝑏 Para β >>1 (6)

𝑉𝑂 = −𝛽𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 𝐼𝑏 para ro >> 10(RC +RE) (7)

Usando estos resultados podemos representar la ganancia del amplificador como:

𝑉𝑂 −𝛽𝑅𝐶 ∕∕𝑅𝐿 𝐼𝑏 −𝑅𝐶 ∕∕𝑅𝐿

Práctica 7: Amplificador Emisor Común

3. Construya el circuito en la figura 1 utilizando un transistor BJT 2N3904 o equivalente,

Paso Corriente IC Voltaje, V Onda

3 1.43 673.529 mV 5.348 V 4.091 V X X X X

5 3.5 mA 695.6 mV 5.77 V 1.9 V 20 mVp 40 mV 2V 4V

𝑉𝑂 −𝛽𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 𝐼𝑏 −𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 −3.9 𝑘Ω//3.9 𝑘Ω

5. Verificando funcionamiento del Amplificador: Conecte una señal senoidal de 0.1 V

Paso Corriente Voltaje, V Onda

5 3.5 mA 695.6 mV 5.77 V 77 mV 20 mVp 40 mV 2V 4V

Voltaje de salida (azul) comparada con la señal de entrada (amarilla).

6. Efecto del capacitor de acoplamiento de entrada, C1: Sustituya el capacitor de

Con el capacitor de bypass:

Práctica 7: Amplificador Emisor Común (cont)

1. Efecto del capacitor bypass de salida, C3: Reemplace el capacitor de acoplamiento en

2. Efecto de la resistencia de carga (RL). Remueva la resistencia de carga y mida la

e) Salida del circuito

7. Ganancia. Conecte el canal 1 del osciloscopio a la entrada del circuito y el canal 2 a la

Señal de ganancia sin capacitor bypass

Retirar el capacitor de la entrada representa una caída en la impedancia de entrada, por lo

−𝑅𝐶 ∕∕ 𝑅𝐿 −3.9 𝑘Ω//3.9 𝑘Ω

El decremento en la capacitancia de C1 representa un decremento en la impedancia de

Práctica 7: Amplificador Emisor Común (cont)

1. Efecto del capacitor bypass de salida, C3: Reemplace el capacitor de acoplamiento en

2. Efecto de la resistencia de carga (RL). Remueva la resistencia de carga y mida la

Este sería el voltaje disponible del amplificador sin carga.

RESULTADOS EN SIMULACIÓN POR MULTISIM

Paso Corriente Voltaje, V Onda

3 1.43 673.529 5.348 4.091 X X X X

5 3.5 mA 695.6 mV 5.77 V 1.9 V 20 mVp 40 2V 4V

Voltaje en la salida (azul), comparado con la señal de entrada (amarilla).

Voltaje de salida (azul) comparada con la señal de entrada (amarilla).

9. Efecto del capacitor de acoplamiento de entrada, C1: Sustituya el capacitor de

Con el capacitor de bypass:

Práctica 7: Amplificador Emisor Común (cont)

3. Efecto del capacitor bypass de salida, C3: Reemplace el capacitor de acoplamiento en

4. Efecto de la resistencia de carga (RL). Remueva la resistencia de carga y mida la

GASPAR ARANGURE JAIR

DELGADO NUÑEZ EVERARDO

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