lab4-Amplificador Multietapa

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Eléctrica Ing. Eléctrica Electrónica Circuitos Electrónicos II Luzmila Lan

EXPERIMENTO Nº 4 AMPLIFICADOR AMPLIFICAD OR MULT MULTIETAP IETAPA A Vielka Ibarra

4-77-!""7 v#$at%&"" #$at%&""!'%otmail. !'%otmail.com com Salvador Miranda

4-7((-!!!) salvador.miranda."*+)'gmail.com Maribeth Bernal

+-74!-"(!, ariet%.ernal'ut/.ac./a Dennis Góndola

,-,77-"( 0ennis.gondola'ut/.ac./a Aníbal Arjona

4-7(!-"+! anialar1ona'gmail.com Resumen

0ise2ar un am/li3icador am/li3icador multieta/a tres eta/as5 al estalecer la 3uente de alimentación alimentación de los am/li3icadores en dc 6ue es de !*  & el volta1e volta1e de entrada 8C de * m /ara 6ue se am/li3i6ue a +9 el dise2o de este am/li3icador se lleva a cao en tres eta/as: ;a /rimera eta/a se realinico o1etivo de am/li3icar. ;a tercera & >ltima eta/a se reali
Circuitos Electrónicos II


Introducción

Un am/li3icador se descrie un circuito ca/a< de /rocesar las se2ales de acuerdo a la naturalelti/les transistores & además /ueden ser conectadas entre sí /ara me1orar sus res/uestas tanto en ganancia9 im/edancia de entrada Ain59 im/edancia de salida Aout5 o anc%o de anda. ;as a/licaciones /ueden ser tanto de CC como de C8. Descriptores am/li3icador9 ganancia de volta1e9 im/edancia de entrada9 im/edancia de salida. Instrumentos ! Materiales

Fuente variale 0C Bscilosco/io de dos canales enerador de se2ales Plantilla de /ruea Desistores Condensadores T & B@FET "arte #$ Ampli%icador Multietapa

". 0ise2e un am/li3icador de tres eta/as con las siguientes es/eci3icaciones: Din G "H D  *H


Introducción

Un am/li3icador se descrie un circuito ca/a< de /rocesar las se2ales de acuerdo a la naturale lti/les transistores & además /ueden ser conectadas entre sí /ara me1orar sus res/uestas tanto en ganancia9 im/edancia de entrada Ain59 im/edancia de salida Aout5 o anc%o de anda. ;as a/licaciones /ueden ser tanto de CC como de C8. Descriptores am/li3icador9 ganancia de volta1e9 im/edancia de entrada9 im/edancia de salida. Instrumentos ! Materiales

Fuente variale 0C Bscilosco/io de dos canales enerador de se2ales Plantilla de /ruea Desistores Condensadores T & B@FET "arte #$ Ampli%icador Multietapa

". 0ise2e un am/li3icador de tres eta/as con las siguientes es/eci3icaciones: Din G "H D  *H 8 J K! L "M D; J *H @e re6uiere B@FET de enri6uecimiento en la /rimera eta/a & T en las otras eta/as. Utilinicamente una 3uente 0C. 8co/lamiento ca/acitivo. !. Presentar en el in3orme Circuito 3inal identi3icando cada com/onente. ;as corrientes calculadas. ;os volta1es 0C calculados en cada nodo. ;a ganancia de volta1e calculada de cada eta/a a1o carga. ;a ganancia de volta1e calculada de cada eta/a en vacío. ;a im/edancia de entrada & de salida calculada. ). Presentar las /rueas e?/erimentales com/letas Circuitos Electrónicos II


olta1es 0C medidos en cada nodo. olta1e má?imo de la se2al a/licada /ara otener una se2al de salida má?ima sin distorsión. anancia de volta1e medido de cada eta/a a1o carga. anancia de volta1e medida de cada eta/a en vació. ;a im/edancia de entrada & de salida medida. 4. Presentar simulación de cada eta/a del circuito dise2ado. *. Presentar un cuadro com/arativo entre valores calculados & valores medidos con él M de error. Primeramente se estalece la tensión de entrada. ;a misma será de *m /ico9 /or tanto9 la salida dee estar alrededor de " /ico. Teniendo esto9 cc ≥ !"59 cc ≥ !9 /or tanto cc J !*. Naciendo los cálculos corres/ondientes a cada eta/a.

&tapa #

@e utili
√

@ J !*

(

1.54 1.54 -)

+3

)

√

- 4."( J 4.)! 


olta1es 0C medidos en cada nodo. olta1e má?imo de la se2al a/licada /ara otener una se2al de salida má?ima sin distorsión. anancia de volta1e medido de cada eta/a a1o carga. anancia de volta1e medida de cada eta/a en vació. ;a im/edancia de entrada & de salida medida. 4. Presentar simulación de cada eta/a del circuito dise2ado. *. Presentar un cuadro com/arativo entre valores calculados & valores medidos con él M de error. Primeramente se estalece la tensión de entrada. ;a misma será de *m /ico9 /or tanto9 la salida dee estar alrededor de " /ico. Teniendo esto9 cc ≥ !"59 cc ≥ !9 /or tanto cc J !*. Naciendo los cálculos corres/ondientes a cada eta/a.

&tapa #

@e utili
√

@ J !*

(

1.54 1.54

+3

)

√

- 4."( J 4.)! 

D@ J )!R7?"-)5 J ("7H ("+H /ara a1ustarnos a los resistores 6ue tiene el so3tSare en su ase de datos5 D0 J "!.*R7?"-)5 J "7,*H "., $H Con esto9 la /rimera eta/a 6uedaría así: 





Ain J )".*45 R )K".*45 J ".! H  " H Para este ti/o de con3iguración9 la ganancia es /e6ue2a9 /ero tiene de venta1a la alta im/edancia de entrada9 lo cual da estailidad al sistema.


Ain J )".*45 R )K".*45 J ".! H  " H Para este ti/o de con3iguración9 la ganancia es /e6ue2a9 /ero tiene de venta1a la alta im/edancia de entrada9 lo cual da estailidad al sistema.



onda de entrada & la de salida sin carga5. Con volta1e de salida de ".)" &tapa ' ! (

El T elegido es el !O"7""9 el cual 6ueremos tenga una VJ!. 8l igual 6ue como dise2ó /ara la eta/a anterior9 DC J "!.*  IC J "!.* m8 asignado aritrariamente5. Dc J "$H. Tomando en cuenta la ganancia de tensión 6ue 6ueremos de sea de !: 8v J

− Rc ℜ

 -!


onda de entrada & la de salida sin carga5. Con volta1e de salida de ".)" &tapa ' ! (

El T elegido es el !O"7""9 el cual 6ueremos tenga una VJ!. 8l igual 6ue como dise2ó /ara la eta/a anterior9 DC J "!.*  IC J "!.* m8 asignado aritrariamente5. Dc J "$H. Tomando en cuenta la ganancia de tensión 6ue 6ueremos de sea de !: 8v J

− Rc ℜ

De W De W

 -! Rc 200 1000 200

De W * 8sí 6ue se toma De J *H. En la malla de entrada sería: cc J ID" K D!5 = donde I ≥ 10 I Como IYD! J E K IcYDE

I

≥



" IcRV5

I



≥

(!*X8= lo cual llevamos a I J (4X8.



0.7

D! J

−3

+( 12.4 x 10 )( 5 ) ¿ ¿ ¿

Por tanto9 se elige D! J "."QH Decordando cc J ID" K D!5 D" J

25 −6

640 x 10

D" J )7 +(! El circuito 6uedaría así:

−1100

),.)$H



D! J



≤ ""+".4H


0.7

D! J

−3

+( 12.4 x 10 )( 5 ) ¿ ¿ ¿

D! J



≤ ""+".4H

Por tanto9 se elige D! J "."QH Decordando cc J ID" K D!5 D" J

25 −6

−1100

640 x 10

D" J )7 +(! El circuito 6uedaría así:

8 /artir de a6uí9 A i n J D" RR D! RR rZ K

),.)$H



rᴨ = (βVt)/Icq = (200*25)/12.5 = 400Ω

VK"5DE5



Ain J

(

1 38300

+

1 1100

+

1 400 + 201∗5

)

[-"

Ain J (7.",H 8l tomar en cuenta 6ue esta im/edancia es la 6ue ve la eta/a ! /roveniente de la eta/a ) \ &a 6ue son idénticas59 es de es/erar 6ue la ganancia 8v disminu&a9 /ero /ara una sola eta/a éstos serían los resultados:

rá3ica de la onda de entrada & la de salida. e está con escala de *mRdiv & la de salida está en "Rdiv. Con un volta1e de salida de 7)*.!"4m


Ain J

(

1 38300

+

1 1100

+

1 400 + 201∗5

)

[-"

Ain J (7.",H 8l tomar en cuenta 6ue esta im/edancia es la 6ue ve la eta/a ! /roveniente de la eta/a ) \ &a 6ue son idénticas59 es de es/erar 6ue la ganancia 8v disminu&a9 /ero /ara una sola eta/a éstos serían los resultados:

rá3ica de la onda de entrada & la de salida. e está con escala de *mRdiv & la de salida está en "Rdiv. Con un volta1e de salida de 7)*.!"4m



Conectn!o lo que tene"os


Conectn!o lo que tene"os

Circuito "#li$ic!or !e tres et# %in



%o

Z 0 =

{[(

1 1.8 k

+

1 1.06 k

)

−1

] }

+ r π /¿ 5 +

1

gm

/ ¿ 1 k / ¿ 1.06 k / ¿

{ [(

1

+

1 k

1 500

)

−1

+

1

gm

] } } / ¿ 5 + r π


%o

Z 0 =

{[(

1 1.8 k

+

1 1.06 k

)

−1

] }

+ r π /¿ 5 +

1

gm

/ ¿ 1 k / ¿ 1.06 k / ¿

{ [(

1

+

1 k

1 500

)

−1

+

1

gm

] } } / ¿ 5 + r π

Z 0 =6.9767 / ¿ 1 k / ¿ 1069.3 / ¿ 404.93 Z 0 =6.8 Ω < 50 Ω

Con volta1e 3inal de ,.+(+ 0onde 8v J +R*m J ", R5.



)onclusiones

;os circuitos multieta/a son sistemas construidos a /artir de varios transistores9 estos /ueden estar aco/lados entre sí9 &a sea en 3orma directa o a través de un ca/acitor. Cuando las eta/as son aco/ladas /or ca/acitor se %ala de circuitos de ac9 si son aco/ladas en 3orma directa se %ala de circuitos en dc & ac. ;as con3iguraciones multieta/a clásicas9 el /ar 0arlington9 el am/li3icador di3erencial & el cascode9 /resentan características /ro/ias9 alta im/edancia de entrada e incremento de la corriente & alta im/edancia de salida res/ectivamente9 las cuales /ueden ser me1oradas cominando dic%os circuitos con otros elementos9 &a sea /ara su /olari

)onclusiones

;os circuitos multieta/a son sistemas construidos a /artir de varios transistores9 estos /ueden estar aco/lados entre sí9 &a sea en 3orma directa o a través de un ca/acitor. Cuando las eta/as son aco/ladas /or ca/acitor se %ala de circuitos de ac9 si son aco/ladas en 3orma directa se %ala de circuitos en dc & ac. ;as con3iguraciones multieta/a clásicas9 el /ar 0arlington9 el am/li3icador di3erencial & el cascode9 /resentan características /ro/ias9 alta im/edancia de entrada e incremento de la corriente & alta im/edancia de salida res/ectivamente9 las cuales /ueden ser me1oradas cominando dic%os circuitos con otros elementos9 &a sea /ara su /olari

lab4-Amplificador Multietapa

Recommend Documents