INFORME PREVIO I
Universidad del Perú, Decana de América
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
Curso:
Laboratorio Circuitos Eléctronicos II
Informe:
Informe previo 1
Profesor:
Alva Saldaña
EAP:
Ing. Electrónica 19.1
Integrante:
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INFORME PREVIO I
I.
OBJETIVOS Verificar el concepto de amplificación en cascada del transistor. Comprobar las ganancias en un circuito en cascada.
II.
MARCO TEÓRICO
Los amplificadores en cascada son conocidos por tener mas de una etapa de amplificación. Una conexión 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 conexión en cascada proporciona una multiplicación de la ganancia en cada una de las etapas para tener una mayor ganancia en total. Las características generales de este tipo de amplificadores son:
La impedancia de entrada global es igual a la impedancia de entrada del primer amplificador.
Impedancia de salida global es igual a la impedancia de salida del último amplificador.
La ganancia global es igual al producto de las ganancias individuales (siempre y cuando se considere el efecto de carga entre cada par de etapas).
Esto es válido para la ganancia de voltaje y también para la ganancia de corriente.
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Si se consideran las seis configuraciones elementales con un solo transistor (EC, BC, CC, FC, GC y DC) existen 36 posibles conexiones de dos etapas, y 216 de tres etapas, pero no todas las combinaciones son útiles. Por ejemplo, si se desea un amplificador de alta impedancia de entrada, alta ganancia de voltaje, e impedancia de salida media, se pueden elegir las siguientes opciones: CC-EC o FC-EC. Acoplamiento Existen tres tipos de acoplamiento, o formas de llevar la señal de un amplificador a otro: Acoplo capacitivo, acoplo magnético o inductivo, y acoplo directo Acoplo capacitivo: Los circuitos de polarización son independientes. La respuesta de frecuencia es pasa-altas.
Acoplo magnético: Los circuitos de polarización son independientes. Debe considerarse el paso de corriente de polarización por los
embobinados del transformador. La respuesta de frecuencia es pasa-altas. Es más caro y tiene más pérdidas que un acoplo capacitivo. Es útil para transformar impedancias. Agregando un capacitor en paralelo, resulta muy útil para acoplo
de señales pasabanda en Radio Frecuencia. Acoplo directo: Los circuitos de polarización se combinan, de manera que se deben diseñar circuitos que polaricen simultáneamente a las etapas involucradas. Permite el paso de señales desde frecuencia cero (DC). No es necesario agregar un componente adicional para hacer el acoplo. · Es la elección preferente en el diseño de circuitos integrados.
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INFORME PREVIO I
INFORME PREVIO
1) Explique cómo se obtiene la impedancia de entrada y de salida de un amplificador transistorizado en configuración común. La figura muestra el circuito amplificador emisor común con CE.
Su equivalente en ac será.
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La sustitución del símbolo del BJT por su modelo híbrido(figura 8) permite determinar los valores: Zi, Zo, Av y Ai.
El circuito equivalente del amplificador emisor común con CE utilizando el modelo híbrido queda como:
Despreciando hre y hoe, el circuito de la figura 9 se representa ahora como el que se indica en la figura 10, en base al cual se realizan los cálculos de Zi, Zo, Av y Ai.
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Para calcular Zi
La impedancia de entrada Zi se mide como la relación entre el voltaje de entrada y la corriente de entrada del amplificador, Zi = v i/ii, en el circuito se observa como aquella impedancia vista por la fuente vi a partir de la línea punteada.
Cálculo de Zo: La impedancia de salida Zo se mide como la relación entre el voltaje de salida y la corriente de salida del amplificador, Zo = vo/ io. Para el cálculo de Zo en el circuito de la figura se requiere el uso de una fuente de prueba vo y la eliminación de la fuente de entrada independiente vi, tal como muestra la figura.
Si Vi=0, entonces iB=0 y por tanto hfeiB=0, resultando el circuito de la figura 12.
Del circuito de la figura se tiene que Zo = RC, la cual es la i mpedancia vista desde los terminales de salida del circuito.
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2) Indique cuál es la ganancia de voltaje Av de un amplificador emisor común . Cálculo de Av: Para calcular la ganancia de voltaje debemos tener en cuenta que esta 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.
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CALCULO DE LA IMPEDANCIA DE ENTRADA EXPIREMENTALMENTE
Poner una resistencia de valor conocido en serie con el generador, y mides la caída de tensión en sus bornes, y luego la tensión en bornes del generador. Aplicas la fórmula del divisor de tensión con el valor de resistencia conocido, y te queda simplemente despejar la impedancia de entrada. Eso sí, da un valor suficientemente alto de tensión en el generador. CALCULO DE LA IMPEDANCIA DE SALIDA EXPERIMENTALMETE
Poner un potenciómetro en la salida luego graduamos el potenciómetro hasta que el voltaje de salida sea la mitad sobre la rama RC, luego medimos el valor del potenciómetro, ese valor será la impedancia de salida. III.
PROCEDIMIENTO
RC1 R1Q1
RC2
1k
R1
6.8k
1k
6.8k
B1 9V
CI1
CI2
CI3
10uF
10uF
Q1
Q2
2N2222A
2N2222A
10uF
CE2 R2Q2
RE1
CE1
R2
RE2
2.2k
470
100uF
2.2k
470
100uF
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El voltaje de salida estará dada por la siguiente fórmula: Vout = Ic x Rc = β x Ib x Rc = hfe x Ib x Rc
Ganancia de voltaje : ΔV = Vout / Vin = – Rc / Zin. (el signo menos indica que Vout esta 180° fuera de fase con la entrada Vin)
Ganancia de corriente : ΔI = (Vout x Zin) / (Vin x Rc) = ganancia de voltaje x Zin / Rc
Ganancia de potencia = ganancia de voltaje x ganancia de corriente = ΔP = ΔV x ΔI
Zin (impedancia de entrada) = R1 // R2 // hie, que normalmente no es un valor alto (contrario a lo deseado)
Zo (impedancia de salida) = Rc
La salida está 180° desfasada con respecto a la entrada (es invertida)
= 30 = 300 = 3.1.
30 + 300 2
ANALISIS EN CC RC3
R3
= 165
1k
6.8k
RC4 R5
1k
6.8k
B2 9V
Q3
Q4
2N2222A
2N2222A
R4
RE3
R6
RE4
2.2k
470
2.2k
470
INFORME PREVIO I
+9V RC=1KΩ
RBB=(2.2K)(6.8K)/(2.2K+6.8K)=1.66K Ω Q1
RE=470Ω RBB=9V(2.2K)/(6.8K+2.2K)=2.2V
MALLA I
= −. + . + . + . = . + (( + ) ) . = = . µ . + ( + ) = = (. µ) = . MALLA II
= + + = − − ( + ) = − (. ) − (. + . µ) = .
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IC(mA)
Q
3.1
VCE(V) 4.3 ANALISIS EN AC hie=1.33KΩ +
Vi
+
R1=6.8K Ω
R2=2.2KΩ
hfe.ib
RC=1KΩ
-
Vo
-
Zi1
Zo1
= (. // . ) // (. ) = . Ω = = Ω ∆ = =− =− = −. () .
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hie=1.33KΩ +
Vi
+
R1=6.8K Ω
R2=100KΩ
hfe.ib
RC=1KΩ
-
Vo
-
Zi2
Zo2
= ( // ) // (. ) = . Ω = = Ω ∆ = =− =− = . () .
Ganancia total=( . )(- . )=15390.92
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IV.
RESULTADOS
RC1 1k
R1Q1 6.8k
B1 9V m A
+ 3 . 2 1
Q1 2N2222A +4.27 Volts
R2Q2
RE1
2.2k
470
VceQ1 (V) IcQ1 (mA)
zona de trabajo
VceQ2 (V)
valor calculado
4.3
3.1
ACTIVA
4.3
valor simulado
4.27
3.21
ACTIVA
4.27
IcQ2 (mA)
zona de trabajo
3.1
ACTIVA
3.22
ACTIVA
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V.
DISCUSION DE RESULTADOS Como podemos apreciar la ganancia tiene un valor bastante grande y esto es por una propiedad importante de la conexión en cascada la cual señala que la ganancia total es el producto de cada etapa de amplificación.
VI.
CONCLUSIONES La conexión en cascada es una buena alternativa si se trata de obtener una ganancia considerable para nuestros equipos electrónicos además es una de las c onexiones mayor empleadas en los mismos.
VII.
BIBLIOGRAFÍA http://es.slideshare.net/jorgegaxiola/amplificadores-en-cascada?qid=b2ec2509d9cd-488a-b9e1-c09d905215fe&v=&b=&from_search=1 http://es.slideshare.net/jorgegaxiola/amplificadores-en-cascada
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