Amplificador surtidor común
El FET, por sus características especiales, (alta impedancia de entrada, mejor respuesta de frecuencia que los transistores bipolares, bajo ruido) se utiliza con frecuencia en amplificadores.
En el primer circuito se grafica un amplificador que utiliza dos baterías.
La batería VGG se utiliza para polarizar la compuerta del transistor. La tensión en la compuerta será negativa (-VGG), pues no hay caída de tensión, en corriente continua, en la resistencia RG.
(Acordarse de que no hay paso de corriente entre la compuerta G y el surtidor S y la corriente que suministra la fuente Vin es de corriente alterna)
De esta manera la tensión en la compuerta será más negativa que la tensión en el surtidor.
Autopolarización
Para utilizar sólo una batería, la batería de polarización VGG se reemplaza por un resistor Rs, que se conecta entre el terminal surtidor S y el común (ver punto T). La corriente continua que pasa por el surtidor también pasará por el resistor RS y causará una caída de tensión VS = IS x RS.
La corriente de surtidor y la corriente de drenaje son iguales (IS = ID) debido a que no existe corriente de compuerta. Entonces la caída de tensión en RS es igual a VS = ID x RS.
Esta caída de tensión tiene una polaridad con el signo (+) en el terminal surtidor del FET y de signo (-) en el común (ver punto T). Esto significa que el común tiene una tensión inferior o más negativa que el terminal S del FET. Como no hay caída de tensión en la resistencia RG (se explicó anteriormente) la tensión en VG es inferior a la tensión en VS. De esta manera se logra polarizar la compuerta G del FET con una sola batería y a este tipo de polarización se le llama autopolarización.
Amplificadores con FET (Transistor efecto de campo)
Equivalente AC, ganancia de tensión del amplificador surtidor común
Equivalente AC, ganancia de tensión del amplificador surtidor común
El amplificador surtidor común con FET de la figura tiene dos condensadores de bloqueo. Uno para separar el amplificador de la fuente de señal que lo alimenta (C1) y otro (C2) que aísla el amplificador de la próxima etapa (la etapa que recibe la señal amplificada).
También hay un condensador de derivación Cs (en paralelo con la resistencia Rs). Estos condensadores se escogen para que, en el rango de frecuencias a que va a trabajar este amplificador, se comporten como cortos circuitos.
En el análisis de pequeña señal (señal alterna), la fuente de tensión de corriente continua (VDD) se cortocircuita. El circuito del amplificador entonces se puede representar como en la siguiente figura
Ganancia de tensión
La ganancia de tensión se obtiene con la fórmula: AV = - Vout / Vin
Donde:
AV = Ganancia de tensión
Vout = Tensión de salida
Vin = Tensión de entrada
AV = Ganancia de tensión
Vout = Tensión de salida
Vin = Tensión de entrada
El signo negativo significa que la salida sale invertida con respecto a la entrada
Otra forma de obtener la ganancia es con la siguiente fórmula: AV = - gm x RL.
En esta fórmula aparece el valor de la transconductancia (gm). gm = ID / VGS
Este cociente está definido como la razón de un pequeño cambio en la corriente de drenaje entre un pequeño cambio en la tensión compuerta - surtidor, cuando VDS es constante.
La transconductancia da información acerca de la capacidad del FET de suministrar cambios de corriente de drenage (ID) cuando se cambia la tensión de compuerta surtidor (VGS)
Nombre: María José Nieto Cárdenas
Asignatura: EES
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