Distribucion de switch las cuales tienen ventajas y desventajas, en el rpesente documento vemos algunas de ellas.Descripción completa
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FETFull description
PRÁCTICA 7 Amplificadores en Cascada OBJETIVO:
El alumno aprenderá una forma sencilla para obtener una amplificación de ganancia de voltaje, por medio de la conexión de los amplificadores en cascada. AMPLIFICADOR EN CASCADA FET
Una conexión popular entre etapas de amplificador es la conexión en cascada. Básicamente una conexión en cascada es aquella en la cual la salida de una etapa se conecta a la entrada de la segunda etapa. La figura 7.1 muestra una conexión en cascada de dos etapas de amplificador a FET. La conexión en cascada proporciona una multiplicación de la ganancia en cada una de las etapas para tener una mayor ganancia en total. La ganancia total del amplificador en cascada es el producto de las ganancias de las etapas Av1 y Av2. En este caso: Av = Av1 Av2 = ( − gm1 RD1) ( − gm 2 Rd 2) Etapa 1
Etapa 2
Figura 7.1 Amplificador FET en cascada. La impedancia de entrada (Zi) del amplificador en cascada es la de la etapa 1: Zi
=
RG1
mientras la impedancia de salida (Zo) es la de la etapa 2: Zo
= R D 2
La función principal de las etapas en cascada es conseguir la mayor ganancia total. Puesto que la polarización de cd y los cálculos de ca para un amplificador en cascada
se siguen de aquellos deducidos para las etapas individuales, un ejemplo demostrará los diversos cálculos para determinar la polarización de cd y la operación de ca. EJEMPLO 1
Calcule la polarización de cd, la ganancia de voltaje, la impedancia de entrada, la impedancia de salida y el voltaje de salida resultante para el amplificador en cascada ilustrado en la figura 7.2. Calcule el voltaje en la carga si una carga de 10k Ω se conecta a través de la salida.
Figura 7.2 Amplificador en cascada con FET. Solución:
Ambas etapas de amplificador tienen la misma polarización de cd. Haciendo uso de las técnicas de polarización de cd (vistas en las prácticas 5 y 6), obtendremos como resultado VGSQ= -1.9 V, IDQ = 2.8 mA Ambos transistores tienen: g mo
=
2 I DSS V P
=
2(10mA) − 4V
=
5mS
y el punto de polarización de cd: g m = g mo
1 − V GSQ V P
(−1.9V ) = 5mS 1 − = 2.6mS − 4V
La ganancia de voltaje para cada etapa es entonces: Av1 = Av2 = − gmR D = −( 2.6mS )( 2.4k Ω)
= −6.2
La ganancia de voltaje del amplificador en cascada es entonces:
Av
(
)(
)
= Av1 Av2 = − 6.2 − 6.2 =
38.4
El voltaje de salida será de: Vo = AvVi = ( 38.4 )(10mV ) = 384mV
La impedancia de entrada del amplificador en cascada es: Zi = RG = 3.3M Ω
La impedancia de salida del amplificador en cascada (suponiendo que rd = ∞) es de: Zo
= R D =
2.4k Ω
El voltaje de salida a través de una carga de 10 K Ω seria entonces de: V L
=
R L Z O
+ R L
V O
=
10k Ω 2.4k Ω + 10k Ω
384mV = 310mV
AMPLIFICADOR EN CASCADA BJT
Un amplificador en cascada con acoplamiento RC construido utilizando BJT se ilustra en la figura 7.3. Como antes, la ventaja de las etapas en cascada es la mayor ganancia total de voltaje.
Figura 7.3 Amplificador BJT en cascada ( acoplamiento RC ). La impedancia de entrada del amplificador es la de la etapa 1: Zi = R1 R2 hie
y la impedancia de salida del amplificador es la de la etapa 2: Zo
=
RC ro
≈
RC
El siguiente ejemplo muestra el análisis de un amplificador BJT en cascada exhibiendo la gran ganancia de voltaje conseguida.
EJEMPLO 2
Calcule la ganancia de voltaje, voltaje de salida, impedancia de entrada e impedancia de salida para el amplificador BJT en cascada de la figura 7.4. Calcule el voltaje de salida resultante si una carga de 10 k Ω se conecta a la salida.
Figura 7.4. Amplificador BJT con acoplamiento RC. Solución
El análisis de polarización de cd resulta en: V B = 4.8 V,
V E = 4.1 V,
V C = 11 V,
I C = 4.1 mA
En el punto de polarización: re =
26
=
26 4.1
I C
= 6.3Ω
La ganancia de voltaje de la etapa 1 es por consiguiente: Av1