Resistencias de polarización de la base para un BJT

[Humano]

Hola.

Estoy simulando circuitos amplificadores y para empezar estoy viendo las señales que se generan en una simple configuración de seguidor de emisor. Según la teoría, la base debe tener una tensión que va entre 1/3 y 1/2 de la tensión de alimentación Vcc, en este caso de 15V.

Estoy jugando en la simulación con R1 entre 1M y 10M y R2 es fija a 6.2M.

Según la teoría un valor comercial óptimo sería de unos 10M; es decir 9.1M en principio debería valer.

Al hacer la simulación la onda sale totalmente distorsionada con R1=10M; en cambio con una R1 de 1M sale perfecta (con menos contínua).

¿A qué se debe deber? Parece que la V de polarización de la base tiene que ser casi la tensión Vcc de alimentación.

A ver qué se os ocurre.

Gracias.

 

[Eduardo]

Estás usando valores de resistencia aberrantes.
1 Meg para un seguidor es enorme, las de base tambien --> cambiá eso por favor :enfadado:.

Ahí tenés que usar valores mucho más chico (1k,10k), lo que pasa es que el valor correcto depende de la carga que presente la etapa siguiente (que no se ve).

Además estás usando un tiempo de simulación muy corto cuando tenés constante de tiempo mucho más grandes (C1 con R3 ya te dá un Tau de 1s) --> Por más que el simulador te estima valores de régimen permanente, igual vas a tener transitorio --> Haces una primer simulación durante un tiempo exagerado y ahí ves donde te conviene poner el "Stop Time" y el "Time to start saving data".

 

[Humano]

Estás usando valores de resistencia aberrantes.
1 Meg para un seguidor es enorme, las de base tambien --> cambiá eso por favor :enfadado:.

Ahí tenés que usar valores mucho más chico (1k,10k), lo que pasa es que el valor correcto depende de la carga que presente la etapa siguiente (que no se ve).

Además estás usando un tiempo de simulación muy corto cuando tenés constante de tiempo mucho más grandes (C1 con R3 ya te dá un Tau de 1s) --> Por más que el simulador te estima valores de régimen permanente, igual vas a tener transitorio --> Haces una primer simulación durante un tiempo exagerado y ahí ves donde te conviene poner el "Stop Time" y el "Time to start saving data".

Gracias Eduardo por los comentarios. Tengo también unas cuantas dudas.

Con la información que me has dado he hecho algunas pruebas más:

R1 = R2 = 10k
R3= 1k

Conforme la R1 va aumentando de 1k a 10k la amplitud en el emisor va aumentando! ¿Cómo puede ser eso? Teóricamente esta configuración (seguidor de emisor o colector común) no debería amplificar, si no simplemente adaptar impedancias. No entiendo nada.

Esto es lo que me sale:

Bueno, y el circuito entero es un amplificador de dos etapas inversoras (configuración emisor común) bastante sencillas. El circuito está sacado de un libro de electrónica (Hambley 2º Edición) que es bastante bueno.

El circuito completo tal cual aparece en el libro (en bruto):

Luego, en el libro se propone simplificar quitando dos condensadores de desacoplo y algunas resistencias de polarización ya que no son necesarias. ¡¡¡Curiosamente el resultado mejora!!! La salida del primer seguidor de emisor es idéntica a la entrada.

PS: He estado haciendo pruebas y al desconectar la carga al primer seguidor de emisor la señal de salida es correcta. Así que el recorte lo produce la carga. Qué raro...

 

[cosmefulanito04]

Lo que pasa al variar R1, varia tu amplificacion de tension.

Vos tendrias antes que nada, aprender a polarizar bien los transistores, el porque de esos valores que te tiro Eduardo, una vez que mas o menos lo entendes, deberias comprobar tus calculos con los del simulador (en continua y sin señal). Si todo va bien, ahi tendrias que empezar con el analisis en alterna y por ultimo simularlo.

Yo te recomiendo que definas esto:

Continua:

- Punto Q donde trabajara tu transistor.
- A partir del punto Q, obtener R1, R2 y R3.

Alterna:

- Amplificacion de tension total
- Resistencia de entrada del amplificador
- Resistencia de salida del amplificador

Simular:

- Usar un simulador y comprobar, continua y alterna.

En tu caso, estas usando un colector comun, por lo tanto la maxima amplificacion teorica sera 1, pero antes del amplificador tenes un divisor resistivo R1//R2 (en AC) que provocan una disminucion de tu amplificacion final, analiza eso.

 

[Humano]

Lo que pasa al variar R1, varia tu amplificacion de tension.

Vos tendrias antes que nada, aprender a polarizar bien los transistores, el porque de esos valores que te tiro Eduardo, una vez que mas o menos lo entendes, deberias comprobar tus calculos con los del simulador (en continua y sin señal). Si todo va bien, ahi tendrias que empezar con el analisis en alterna y por ultimo simularlo.

Yo te recomiendo que definas esto:

Continua:

- Punto Q donde trabajara tu transistor.
- A partir del punto Q, obtener R1, R2 y R3.

Alterna:

- Amplificacion de tension total
- Resistencia de entrada del amplificador
- Resistencia de salida del amplificador

Simular:

- Usar un simulador y comprobar, continua y alterna.

En tu caso, estas usando un colector comun, por lo tanto la maxima amplificacion teorica sera 1, pero antes del amplificador tenes un divisor resistivo R1//R2 (en AC) que provocan una disminucion de tu amplificacion final, analiza eso.

Gracias. Tengo que seguir los pasos y empezar analizando en continua. Con esto de la simulación pensé que me lo iba a ahorrar, jeje. Imagino que cuando tenga más práctica será así.

¿Todo eso lo tendría que hacer para cada etapa, no?

Estás usando valores de resistencia aberrantes.
1 Meg para un seguidor es enorme, las de base tambien --> cambiá eso por favor :enfadado:.

Ahí tenés que usar valores mucho más chico (1k,10k), lo que pasa es que el valor correcto depende de la carga que presente la etapa siguiente (que no se ve).

Además estás usando un tiempo de simulación muy corto cuando tenés constante de tiempo mucho más grandes (C1 con R3 ya te dá un Tau de 1s) --> Por más que el simulador te estima valores de régimen permanente, igual vas a tener transitorio --> Haces una primer simulación durante un tiempo exagerado y ahí ves donde te conviene poner el "Stop Time" y el "Time to start saving data".

Tenías razón. Acabo de darme cuenta que estaba mirando la señal en el transitorio y se nota algo la diferencia. Le puse 10 segundos de Stop time y vi que a los 3 seg aproximadamente ya se estabilizaba.

Le he puesto:

• Stop time: 3000m
• Time to start saving data: 3005m
• Maximum timestep: 1 (No sé muy bien lo que es, aunque intuyo que junto el Stop tme define la resolución de la señal)

Lo que no entiendo como calculas el TAU con R1 y el condensador. No están en serie ni tienen conexión.

Gracias

 

[cosmefulanito04]

Gracias. Tengo que seguir los pasos y empezar analizando en continua. Con esto de la simulación pensé que me lo iba a ahorrar, jeje. Imagino que cuando tenga más práctica será así.

¿Todo eso lo tendría que hacer para cada etapa, no?...

Siempre que diseñas, lo haces en papel. Despues los simuladores te permiten verificar lo que hiciste en papel (salvo el mundo de los uC, pero eso es otra cosa).

 

[Humano]

Siempre que diseñas, lo haces en papel. Despues los simuladores te permiten verificar lo que hiciste en papel (salvo el mundo de los uC, pero eso es otra cosa).

Gracias. Trabajaré así. En papel y calculando las rectas de carga y tal... Y luego la simulación.