FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRICA
CURSO:
Circuitos electrónicos II
TRABAJO: Informe final 4 TEMA: Respuesta en Alta frecuencia ALUMNO: Guzmán Trujillo, Francces Jonathan 13190194 PROFESOR: ING. CELSO GERÓNIMO
RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA DE UN AMPLIFICADOR DE UNA SOLA ETAPA I.OBJETIVOS Estudiar el comportamiento en altas frecuencias de un amplificador de audio. II. INFORME PREVIO 1. Definir
rbb´ , rb´e, rb´c, rce, cb´e, cb´c,gm,fβ,ft.
a. rbb’: la resistencia distribuida de la base, se relaciona con el parámetro h, q es la resistencia en salida en corto. b. rb’e: Resistencia de la base interna del transistor (b’) hacia el emisor, es una resistencia de unión entre emisor y base. c. rb’c: Resistencia de realimentación. d. rce: Es la resistencia entre el colector y el emisor se considera como una resistencia de salida. e. Cb’c: Capacitancia parasita de transistor que se origina por la variación de cargas en base colector. f. Cb’e: Es el capacitor base emisor. g. gm: Transconductancia del transistor. h. fβ: es la frecuencia para cuando el factor de ganancia del transistor empieza a variar. i. fT: frecuencia máxima de operación del transistor se da cuando la ganancia es igual a cero.
2. En el circuito del experimento, de acuerdo al modelo π del transistor en altas frecuencias, encontrar una expresión para fb/ft.
Modelo Hibrido
Sabemos por definición que:
f '
1 2. .(Cb' e Cb' c ).rb' e
fT y
Entonces tenemos la división:
gm 2. .Cb' e
1 f ' 2. .(Cb' e Cb' c ).rb' e gm fT 2. .Cb' e
f ' fT
Cb' e (Cb' e Cb' c ).hfemed
3. Considerando que cb´c <0.1-50p F>, cb´e<100-1000p F> rb ´ e=VThfe/IEQ, encontrar el punto de corte superior aproximado en nuestro circuito. Consideremos un B=100, RB=56kΩ//12kΩ, Ri=1kΩ, RL=10KΩ. La corriente de polarización del transistor ICQ=1.92m A.
r b ´ e=
26 mB =1306.53 Ω 1.99 m A
Rin=RB/¿ r b ´ e=1153.96 Ω Ri/¿ Rin=535.7
Av =
f=
RL/¿ RC 1304.34 = =99.87 r b ´ e /B 13.06
1 2 π (Ri /¿ Rin) cb ´ c (1+ 99.87 )
4. En altas frecuencias ¿Cuál de las configuraciones de transistor será más conveniente? ¿por qué? La configuración hibrida π, es la más conveniente para altas frecuencias ya que cuenta con los parámetros que salen a relucir para altas frecuencias como las capacitancias parasitas.
III. MATERIAL 1. 1 2N2222 2. Resistores (1/4 W): 56k, 12k, 10k, 1.5k, 0.68k, 1k 3. Condensadores: 2(22uf), 100uf 4. 1 Multimetro digital 5. 1 Generador de señales 6. Osciloscopio 7. Fuente DC IV.
PROCEDIMIENTO: 1. Implementamos el siguiente circuito.
Y EQUIPO: transistor
2. Sin aplicar la señal a medir: Vce= 7.67
ICQ= 1.96m A
3. Encontrar la máxima señal de salida sin distorsión. Aquí ajustamos la señal de entrada máxima con la condición de que la señal de salida no se distorsione. La señal sin distorsión en la salida, nos arrojo el siguiente valor en la entrada: Vi=80mV Para la cual nos dio un voltaje en la salida de: Vo= 2.08V Todos estos resultamos los tenemos para un frecuencia media de 1kHz.
4. Llenar la siguiente tabla. Note que el punto de corte superior se encuentra a una frecuencia en que Vo es 0.707 de su valor. Ahora encontraremos la frecuencia de corte, variaremos la frecuencia y pondremos atención a la señal de salida ya que cuando esta sea (2.08) (0.707)v=1.47, a cierta frecuencia esta será la frecuencia de corte superior.
F(Hz )
40
60
10 0
20 0
600
1K
20 K
40K
60K
80K
100 K
200 K
1M
Vo( V)
1.1 2
1.3 2
1.5 2
1.6 8
1.7 2
1.8 2
2
2
2
2
2
2
88m V
Vo/V i (d B)
41. 6
41. 6
41. 5
40. 9
40. 9
38. 5
37. 3
33. 6
30. 1
27. 6
24
19. 6
16.1
Observamos en el cuadro y en las graficas que después de la frecuencia de corte superior hay una caída en la ganancia, y conforme se incrementa la frecuencia la ganancia tiende a cero. Para las frecuencias antes de la frecuencia de corte superior la ganancia es casi constante hasta llegar a un punto de corte inferior, esto se estudio en la experiencia anterior.
V. Cuestionario final 1. Grafique en el papel semilogaritmico (según la tabla) la ganancia de voltaje (expresada en d B) vs frecuencia. 2. Comentario del grafico. En el grafico tenemos a ciertas frecuencias medias una ganancia casi constante, pero cuando llegamos a cierta frecuencia tenemos una caída de ganancia en un 0.707 de su valor, a esta frecuencia donde se produce este efecto de caída se le llama frecuencia de corte superior, que es la que ocasionan las capacidades parasitas del transistor, análogo al corte de baja frecuencia que son producidas por los capacitores de acoplo y desacoplo. Des pues de esta caída de ganancia observamos una brusca caída de ganancia conforme aumentamos la frecuencia a partir de la frecuencia de corte superior. 3. De acuerdo a su grafico encontrar fh. En el grafico el punto de corte superior se da aproximadamente para 700KHz.
4.¿ Qué conclusiones obtuvo del experimento?
cb´e, cb´c, cce encontraremos capacidades parasitarias a altas
frecuencia. Cuando se trabaja en parámetros híbridos será fácil obtener en altas frecuencias.
Cuando la salida del amplificador cae en 0.707 de su valor en frecuencias medias, observamos que se da a cierta frecuencia y en ese momento ocurre la caída del ancho de banda hasta un valor casi nulo.
VII. BIBLIOGRAFIA Teoría de circuitos Circuitos electrónicos
R.Boylestad Ghausi
Electrónica básica, separata 2 Diseño electrónico
Savat
Raga( UNI-FIEE)+
