Alfredo José Constaín Aragón - Electrónica análoga

Lo importante de esta secuencia es que el efecto de auto corrección se efectúa gracias a que se trajo una muestra de la señal de la salida y se proyectó hacia el circuito de entrada, donde restó a la señal inicial. Gracias a este efecto de realimentación negativa, el circuito de polarización del transistor BJT permanece predecible y estable. Si se ve como una secuencia temporal de diagramas de bloques se tiene lo siguiente:

Si o es el amplificador propiamente dicho, entonces Vbe es la señal de entrada a este amplificador. Ahora, si hay una variación incontrolada (inesperada) en la juntura base emisor, ella genera una variación en la corriente de salida, la corriente de colector.

Al cerrar el lazo de realimentación a través del circuito y, se resta en la entrada, antes del amplificador propiamente dicho, una señal proporcional a la señal de salida y entonces se produce una nueva variación en la salida. Esta nueva variación se opone a la variación original produciendo un efecto de auto-corrección.

Ahora, para un análisis matemático se puede establecer un esquema general (intemporal) de señales, como se muestra en las Figuras 1.34 a y b.

Las relaciones que se pueden deducir son:

Para el bloque amplificador: Ic= o (Vbe-VRe)

Para el bloque de realimentación: VRe=y lc

Por lo tanto:

Finalmente:

Aquí f es la transconductancia general, con realimentación, mientras /uo es la transconductancia básica del amplificador, alrededor del cual se aplica la realimentación; y es la transimpedancia de la red de realimentación. El factor (1+^oy) es llamado Factor de realimentación. Nótese que si el producto (uo y) es muy grande frente a uno, entonces la función general queda:

Esta condición es precisamente la que se utiliza en el método de polarización de transistores BJT y JFET, en el que la gran resistencia de emisor (source), que retroalimenta negativamente, es predominante en la malla de entrada. Debe notarse que para condiciones de polarización, o sea DC, no vale la resistencia rd, la cual es aplicada solo a condiciones de variación o señal (su definición es la pendiente de la característica del diodo de entrada evaluada en el punto de operación). Para esta condición de DC vale una resistencia en directa con pendiente más pequeña, o sea una resistencia más grande, Rd (DC). Su valor preciso no es normalmente conocido, y por eso el cálculo del efecto de control por realimentación en este caso se prefiere hacer a través del método expuesto en la Figura 1.35.

Para dar valores numéricos, en condiciones de señal, a los anteriores conceptos, se pueden dibujar los dos circuitos: uno con solo la transconductancia básica (sin realimentación negativa) y otro con dicho efecto, representado por la resistencia Re (Figura 1.36).

Para el amplificador básico

Para el amplificador realimentado negativamente

Por lo tanto

En tanto una polarización de transistor BJT se haga con una resistencia serie Re que tenga cada vez mayores valores, su función de transferencia ira siendo más predecible, pero cada vez menor. Igual se puede decir de un amplificador de BJT polarizado con una resistencia en serie, Rs (en lugar de Re). Para esta condición de DC se debe reemplazar rd por Rd (DC).

1.1.12.2 Definición de Ganancia de voltaje sin realimentación y Ganancia de voltaje con realimentación

Siguiendo los lineamientos detallados hechos para el anterior amplificadorde transconductancia, pero sin repetirlos, se hará un análisis para las funciones de transferencia de voltaje. Para un amplificadorde voltaje con un lazo de realimentación, como se muestra en la Figura 1.37, se puede establecer la Ganancia de voltaje del amplificador básic como:

Y la Ganancia de voltaje del Amplificador tota con realimentación es:

Esto quiere decir que el amplificador básico que se le establezca un lazo de realimentación negativa, va a sufrir una desensibilización de su función de transferencia. A este nuevo “amplificador total” se le denomina Amplificador realimentado.

Es interesante establecer qué pasa con el voltaje de entrada, vi, al amplificador básico antes de aplicar la realimentación, y después de aplicarla.

Antes de aplicar realimentación negativa, se tiene: