MODELO HIBRIDO π DEL TRANSISTOR

Diapositiva 1
ELECTRONICA ANALOGICA
MODELO HIBRIDO π DEL TRANSISTOR
Emisor Común para pequeña señal y baja frecuencia
Vb= rbb’ i b + vb’e
ic = gm vb’e + vc/rce - vb’c/rb’c
B
+
vb
_
E
ib
ic
+
i
vbB b
E
_
rbb’ B’ rb’c
gmvb’e
rb’e
+
vc
_
C
ic C
+
rce
vc
_
E
Diapositiva 2
ELECTRONICA ANALOGICA
MODELO HIBRIDO π DEL TRANSISTOR
Parámetros del modelo π
• rbb’= resistencia de dispersión de base
• rb’e = resistencia que representa el efecto de
recombinación de los portadores minoritarios
en la base
• rb’c = resistencia debida al efecto Early o
modulación del ancho de base
• rce = resistencia entre colector y emisor salida
• gmvb’e= corriente de cortocircuito en la salida,
depende de la polarización emisor-base
Diapositiva 3
ELECTRONICA ANALOGICA
PARAMETROS DEL MODELO π
Cálculo
B
ib
+
vb
_
E
B
+
vb
_
E
hfe ib
+
hre vc
_
ib
ic C
+
hie
rbb’
rb’e
vc
_
hoe
B’ rb’c
ic
gmvb’e
rce
E
C
+
vc
_
E
Diapositiva 4
ELECTRONICA ANALOGICA
PARAMETROS DEL MODELO π
Cálculo
Transconductancia
Definición
Definición
gm =
∂I C
∂VB 'E
VCE
=
I C − I CO
VT
Diapositiva 5
ELECTRONICA ANALOGICA
PARAMETROS DEL MODELO π
Cálculo
• rb’e = resistencia que representa el efecto de
recombinación de los portadores minoritarios
en la base
B
+
vb
_
ib
ic
rbb’
+
rb’c
rb’e
E
rb'e ≅
h fe
gm
B’
gmvb’e vb’e
_
E
Diapositiva 6
ELECTRONICA ANALOGICA
PARAMETROS DEL MODELO π
Cálculo
• rbb’= resistencia de dispersión de base
B
+
vb
_
E
ib
rbb’
rb’e
B’
+
rb’c
vb’e
_
E
rbb' ≅ hie − rb 'e
Diapositiva 7
ELECTRONICA ANALOGICA
PARAMETROS DEL MODELO π
Cálculo
• rb’c = resistencia debida al efecto Early o
modulación del ancho de base
B ’ rb’c
rb’e
i
gmvb’e
ic C
+
rce
vc
_
E
rb' c ≅
rb' e
hre
Diapositiva 8
ELECTRONICA ANALOGICA
PARAMETROS DEL MODELO π
Cálculo
• rce = resistencia entre colector y emisor salida
B ’ rb’c
rb’e
i
ic C
gmvb’e
+
rce
vc g ≅ h − g h
ce
oe
m re
_
E
Diapositiva 9
ELECTRONICA ANALOGICA
MODELO π PARA ALTA FRECUENCIA
B
+
vb
_
E
ib
B’ rb’c
rbb’
rb’e
ce
cc
gmvb’e
ic C
+
rce
vc
_
E
Diapositiva 10
ELECTRONICA ANALOGICA
MODELO HIBRIDO π DEL TRANSISTOR
Colector Común para pequeña señal y baja frecuencia
vb= rbb’ ib + vb’c
E
+
ie = -gm vb’e+ve/rce-vb’e/rb’e
ie
ve
+
i
vbB b
_
C
_
ib
ie E
rbb’ B’
B
rb’e g v
+
+
m b’e
vb
rb’c
rce
ve
_
_
C
C
Diapositiva 11
ELECTRONICA ANALOGICA
MODELO HIBRIDO π DEL TRANSISTOR
Base Común para pequeña señal y baja frecuencia
ic ≅ gm vb’e + vc/rce - ve/rce
ve ≅ (rb’e+rbb’)(ie+ i c)
E
E
+
v
_e
ie
+
ve
_
ic
ie
B
+
v
_c
C
ic
gmvb’e
rb’e
rce
rb’c
B’
rbb’
B
C
+
vc
_
Diapositiva 12
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Dado el circuito de la figura, calcular
aplicando el modelo π:
• La ganancia de tensión
• La impedancia (resistencia) de entrada
• La ganancia de intensidad
• La impedancia/admitancia de salida
R1
vi
R2
VCC
Rc
vo
Diapositiva 13
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Modelo de transistor de parámetros
híbridos π
ib
ic
B
rbb’ B’ rb’c
C
+
+
gmvb’e
vi
Rc v o
rce
Rb
rb’e
_
_
E
E
VCC
R1
vi
R2
Rc
vo
Diapositiva 14
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Modelo πaplicando Miller
ib
ic
B
rbb’ B’
C
+
+
gmvb’e
iL
Rc v
vi Rb
rb’e
r’b’c
o
rce r’’b’c
_
_
E
VO
E
Av =
rb 'c
1 − Av
Vb ' e
rb 'c Av
Av − 1
Diapositiva 15
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Ganancia de tensión desde B’
B
+
vi Rb
_
E
Av =
ib
rbb’
r’b’c
ic
B’
rb’e
VO
(1 − g m rb ' c ) rce Rc
=
Vb 'e ( Rc + rce ) rb ' c + rce Rc
C
gmvb’e
rce r’’b’c
iL
+
Rc v
o
_
E
r 'b ' c
r
= b 'c
1 − Av
r "b 'c =
rb 'c Av
Av − 1
Diapositiva 16
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Impedancia (resistencia) de entrada
ic
rbb’
B
B’
+
vi
_
E
Rb
ib
Ri
r’b’c
ri
rb’e
gmvb’e
rce r’’b’c
iL
C
+
Rc v
o
_
E
ri =
r 'b 'c rb' e
r 'b 'c + rb' e
Ri = rbb' + ri
Diapositiva 17
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Ganancia de tensión
rbb’
B
B’
+
vi
_
E
Rb
ib
Ri
r’b’c
ri
rb’e
ic
gmvb’e
rce r’’b’c
iL
C
+
Rc v
o
_
E
AV = Av
ri
Ri
Diapositiva 18
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Ganancia de intensidad
rbb’
B
B’
+
vi
_
E
Rb
ib
Ri
r’b’c
ri
rb’e
ic
gmvb’e
rce
r’’b’c
C
iL
+
Rc v
o
_
E
AI = Av
ri
Rc
Diapositiva 19
ELECTRONICA ANALOGICA
CIRCUITO AMPLIFICADOR PARA PEQUEÑA
SEÑAL Y BAJA FRECUENCIA: MODELO π. Cálculo
Ejercicio 1. Impedancia (admitancia) de salida
ic
rbb’
B’
B
Rs
Rb
ib
r’b’c
rb’e
gmvb’e
rce
r’’b’c
E
C
iL
+
Rc v
o
_
Ro E
RO=VO/Ic ← (VS=0), YO=1/RO
Ro → ∞