Modelo Hibrido

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
I.U.P “Santiago Mariño”
Maturín – Edo – Monagas
Ing. Eléctrica (43)
Profesora: Realizado por:
Mariangela Pollonais Rubén González
C.I: 25.453.370
Marzo 2017

2. INDICE
 Introducción
 Modelo híbrido {H} de transistor bipolar
 Principio de Superposición.
 Nomenclatura.
 Recta de Carga Estática.
 Recta de Carga Dinámica.
 Modelo híbrido de un transistor.
 Determinación gráfica de los parámetros h.
 Conclusión

3. INTRODUCCIÓN
El análisis a pequeña señal consiste en usar un modelo del BJT basado en una red de
dos puertas, el cual es reemplazado en la configuración amplificadora, para así determinarla
ganancia, resistencia de entrada y salida del sistema. En este documento primero se definen
los parámetros h, se muestra el modelo del BJT a pequeña señal para finalmente plantear un
ejemplo de análisis.
El modelo híbrido o equivalente híbrido del transistor es un modelo circuital que
combina impedancias y admitancias para describir al dispositivo, de allí el nombre de
híbrido. La obtención de los parámetros híbridos involucrados dentro del modelo se hace en
base a la teoría de cuadripolos o redes de dos puertos. La sustitución del símbolo del BJT
por su modelo híbrido durante el análisis en c.a. permite la obtención de ciertos valores de
interés como son: la ganancia de voltaje (Av), ganancia de corriente (Ai), impedancia de
entrada (Zi) y la impedancia de salida (Zo). Estos valores dependen de la frecuencia y el
símbolo circuital por sí solo no considera este aspecto, de allí la utilidad del modelo híbrido
quien si lo considera.

4. Modelo híbrido {H} de transistor bipolar
En un amplificador de transistores bipolares aparecen dos tipos de corrientes y
tensiones: continúa y alterna. La componente en continua o DC polariza al transistor en un
punto de trabajo localizado en la región lineal. Este punto está definido por tres parámetros:
ICQ, IBQ y VCEQ.
La componente en alterna o AC, generalmente de pequeña señal, introduce
pequeñas variaciones en las corrientes y tensiones en los terminales del transistor alrededor
del punto de trabajo. Por consiguiente, si se aplica el principio de superposición, la IC, IB y
VCE del transistor tiene dos componentes: una continua y otra alterna, de forma que:
𝐼𝐶 = 𝐼𝐶𝑄 + 𝑖 𝑐
𝐼 𝐵 = 𝐼 𝐵𝑄 + 𝑖 𝑏
𝐼𝐶𝐸 = 𝐼𝐶𝐸𝑄 + 𝑖 𝑐𝑒
Donde ICQ, IBQ y VCEQ son componentes DC, e ic, ib y vce son componentes en
alterna, verificando que ic << ICQ, ib << IBQ y vce << VCEQ
El transistor para las componentes en alterna se comporta como un circuito lineal
que puede ser caracterizado por el modelo híbrido o modelo de parámetros {H}. De los
cuatro posibles parámetros descritos en las ecuaciones 2.1, los h son los que mejor modelan
al transistor porque relacionan las corrientes de entrada con las de salida, y no hay que
olvidar que un transistor bipolar es un dispositivo controlado por intensidad.
Los parámetros h de un transistor, que se van a definir a continuación, se obtienen
analizando su comportamiento a variaciones incrementales en las corrientes (ib, ic) y
tensiones (vbe, vce) en sus terminales. En la figura 2.6.a se muestran las ecuaciones del

5. modelo híbrido cuando el transistor está operando con el emisor como terminal común al
colector y la base (configuración emisor-común o EC).
El modelo híbrido de pequeña señal en E-C de un transistor NPN y PNP se indican
en las figuras 2.6.b y 2.6.c respectivamente. Ambos modelos son equivalentes y únicamente
difieren en el sentido de las corrientes y tensiones para dar coherencia al sentido de esas
mismas corrientes y tensiones en continua.
Las expresiones de ganancia en corriente, ganancia en tensión, impedancia de
entrada e impedancia de salida correspondientes a las ecuaciones 2.6, 2.7, 2.8 y 2.9 son
idénticas para ambos transistores como se puede comprobar fácilmente.
 Principio de Superposición.
En este capítulo vamos a abordar el análisis de este tipo de circuitos amplificadores.
Para ello aplicaremos el principio de superposición. En cada punto o rama calcularemos las
tensiones y corrientes de continua y de alterna por separado, de forma que al final las
tensiones y corrientes finales serán la suma de las calculadas en cada parte.
Para ello vamos a suponer que el valor de la capacidad de los condensadores, así
como la frecuencia de las señales que tenemos es tal que la impedancia que presentan los
condensadores es lo suficientemente pequeña para considerarla nula. Mientras que en
continua, estos condensadores presentarán una impedancia infinita. Es decir,
consideraremos que en continua los condensadores se comportan como circuitos abiertos
(impedancia ∞) mientras que en alterna equivaldrán a cortocircuitos (impedancia 0).
Aplicando estas consideraciones obtendremos los circuitos equivalentes en DC y en AC
que tendremos que resolver separadamente.
 Nomenclatura.
Al aplicar el principio de superposición, es conveniente ser cuidadoso con la
nomenclatura de las distintas variables eléctricas para no confundir ni mezclar las variables
de alterna con las de continua

6. Antes de pasar al estudio propiamente dicho del circuito de alterna vamos a definir un
par de conceptos muy importantes a la hora de analizar el funcionamiento de un circuito
amplificador con un BJT, estamos hablando de las rectas de carga estática y dinámica.
 Recta de Carga Estática.
La Recta de Carga Estática representa la sucesión de los infinitos puntos de
funcionamiento que puede tener el transistor. Su ecuación se obtiene al analizar la malla de
salida del circuito equivalente en continua.
La Recta de Carga Estática está formada por los pares de valores (VCE, IC) que podría
tener el transistor con esa malla de salida. Para obtener su ecuación matemática f(VCE,IC)
= 0, planteamos las tensiones en la malla de salida del circuito equivalente en DC.
 Recta de Carga Dinámica.
La Recta de Carga Dinámica se obtiene al analizar la malla de salida del circuito
equivalente de AC. Está formada por la sucesión de los pares de valores (vCE, iC). Notar que
a diferencia del caso anterior, en este caso nos referimos a los valores totales (alterna más
continua) tanto de tensión como de corriente. Para obtener la ecuación 130 matemática de
esta recta f(vCE,iC) = 0, analizamos la malla de salida del circuito equivalente en alterna

7. La Recta de Carga Dinámica siempre tiene más pendiente que la Recta de Carga
Estática. Únicamente en el caso de un circuito en el que RE = 0 y la salida esté en circuito
abierto (RL = ∞) ambas rectas coincidirán. La Recta de Carga Dinámica representa los
pares de valores iC y vCE
 Modelo híbrido de un transistor.
Si partimos de la suposición las variaciones de la señal en torno al punto de
polarización son pequeñas, podremos suponer que los parámetros del transistor van a ser
constantes. Si consideramos un transistor en la configuración emisor común, las tensiones y

8. CONCLUSIONES
El análisis a pequeña señal permite determinar la ganancia, resistencia de entrada y
salida de un amplificador con transistores BJT. Al reemplazar el modelo del dispositivo, el
circuito electrónico se transforma en una red lineal, pudiendo utilizar todas las herramientas
en análisis disponibles para tal efecto. 13
Cálculo de Av: La ganancia de voltaje del amplificador es la relación entre el voltaje
de salida Vo y el voltaje de entrada Vi, Av = VL/Vi. El valor de Av negativo es indicativo
del desfasaje entre la señal de salida y la señal de entrada del amplificador emisor común.
Cálculo de Ai: La ganancia de corriente del amplificador es la relación entre la corriente de
salida i L y la corriente de entrada ii, Ai= i L/ii. La ganancia de corriente será también un
valor negativo, puesto que Av es negativo.