UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS 1. Mencione aplicaciones de la confguracin Darling!on " algunos cdigos de su #ersin de circui!o In!egrado. En la confg confgura uració ción n Darli Darlingt ngton on su propi propieda edad d es la enor enorme me ganan ganancia cia de corrie corriente nte que posee posee que puede puede ser utiliz utilizado ado en divers diversos os circui circuitos tos que necesitan suministrar corriente grande. Como la corriente está directamente relac elacio iona nada da con con pote potenc ncia ia el ampl amplif ifca cado dorr Darl Darlin ingt gton on es muy muy útil útil para para circui circuito tos s de potenc potencia ia debido debido a su enorm enorme e ganan ganancia cia de corr corrien iente te,, esta esta enorme ganancia de corriente de los operadores Darlington se da gracias a que tienen una gran impedancia de entrada generando que la ganancia de volt volta ae e sea sea pequ peque! e!a a y ampli amplian ando do el anc" anc"o o de band banda a del del ampl amplifc ifcad ador or Darlington pero "aciendo que la ganancia de corriente sea grande. •
•
•
Cuando se quiere controlar un motor motor o o un rel#, necesitas emplear un dispositivo que sea capaz de suministrar esta corriente. Este dispositivo puede ser un circuito ci rcuito Darlington. Darlington. $on $on ampl amplia iame ment nte e util utiliz izad ados os para para acci accion onar ar las las alet aletas as sole soleno noid ide e impulsada y luces intermitentes en las máquinas de pinball electromecánico. %na se!al de la lógica lógica de de unos pocos miliamperios de un microprocesador microprocesador,, ampli mplifc fcad ada a por por un tra transis nsisto torr de Darl Darlin ingt gton on,, &ácilmente cambia un amperio o más a '( ) en una escala escala de de tiempo medido medido en milis milisegu egundo ndos, s, según según sea neces necesari ario o para el accionamiento de un solenoide o una lámpara de tungsteno. En la inter&ase para conectar la E)* con cualquier equipo de radio radio,, la inter&ase consta de dos integrados Darlington %+-(/ que sirven para incrementar incrementar la intensidad de las se!ales se!ales 00+ 00+ que les llegan, y otros elementos más.
%n eemplo de la versión de circuito integrado para la confguración Darlington es --, --, un Darlington 2 de potencia con un beta t3pico de -4(( para una 5c de 1(6. 6demás tenemos7 0E-(88, 0E-(8, 0E-(4, 0E-(89, 0E-(-, 0E-(/ $. En el circui!o. Calcular los pun!os de reposo.
1
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FUENTE
15V
R1 7.5k
RF
C1
Q1 2N2222
1k
22u
R3
Q2
100k
2N2222
C2
C3
100u
22u
R2
R4
R5
12k
1.5k
12k
R 1=12 KΩ , R 2=7.5 KΩ , R 3=100 KΩ , V CC =15 V , β =100
-
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RTH =( R 1∨¿ R 2)+ R 3 =104.615 KΩ V TH =
R 1 V = 9.231 V R 1 + R 2 CC
2
V TH −Vbe 1 −Vbe 2=ib 1∗ RTH + ( β + 1 ) ib 1∗ R E 2
I E 2=( β + 1 ) I E 1=( β + 1 ) I B 1
⟹
I E 2=
V TH −V BE 1−V BE 2 R TH
( β + 1 )
2
R E
+
Calculando7 I E 2=5.185 m A , I E 1=
I E 2 β + 1
=51.337 μA .
V CE 2 =V CC − I E 2 R E= 7.223 V , V CE1=V CE 2−V BE 2=6.523 V %. Calcular la ganancia de corrien!e& ganancia de #ol!a'e& i(pedancia de
en!rada& i(pedancia de salida. 6nálisis en ca Se !iene el siguien!e circui!o e)ui#alen!e
/
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS De la fgura anterior se tiene lo siguiente
:allando re1 y re-
Encontrando la relación i/ ; ib1 i3 . R3 = ib1 .r e1 .β 1 + ib 2 .r e 2 .β 2 i3 . R3 = ib1 .β 2.r e 2 .β 1 + ib 2 .r e 2 .β 2 i3 . R3 = 2.ib1 .β 2.β 1.r e 2 ⇒
i3
=
2.ib1 .β 2.β 1.r e 2
R3
*allando Ii + i, i f
= i 3 + i b1
i f
=
i f
= ib 1
2.ib1 .β 2.β 1.r e 2
+ ib1 R 3 2.ib1 .β 2.β 1.r e2 R 3
+ 1
2.r 1 ⇒ i f = ib1 .β 1.β 2. e 2 + β β R 3 1 . 2 -a(i/n7 i3
+ ic 2 =
i3
+ ic 2 =
2.i b1 .β 2.β 1.r e 2 R3 2.i b1 .β 2.β 1.r e 2 R3
+ β 2.ib 2 + β 2.β 1.ib1
2.r ⇒ i3 + ic 2 = β 2.β 1.ib1 . e 2 + 1 R3
El #ol!a'e de en!rada Vg es0
4
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= i f . R f + ib1 .r e1 .β 1 + ib 2 .r e 2 .β 2 + (i3 + i c 2 ).( R 2 || R1 || R E || R L ) V g = i f . R f + ib1 .r e 2 .β 2.β 1 + ib1 β 1.r e 2 .β 2 + (i3 + i c 2 ).( R 2 || R1 || R E || R L ) 2.r 1 2.r e 2 + 1 + + β β β β V g = ib1 .β 1.β 2. e 2 + . R 2 . i . r . 1 . 2 2 . 1 . i . .( R 2 || R1 || R E || R L ) b1 e 2 b1 f β β R 3 1 . 2 R 3 2.r 1 2.r e 2 + 1 .( R 2 || R1 || R || R ) . R 2 . r ⇒ V g = ib1. β 1.β 2. e2 + + + e2 E L f β β R 3 1 . 2 R 3 V g
:allando la impedancia de entrada
allando io
'
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS + i 2 ).( R 2 || R1 || R ) R1 + R 2 + R + R (i 3 + i 2 ).( R 2 || R1 || R ). R (i + i 2 ).( R 2 || R1 || R i0 = = 3 R .( R1 + R 2 + R + R ) R .( R1 + R 2 + R 2.r 2 + 1 .( R2 || R1 || R || R ) β 2.β 1.i 1 . R 3 ⇒ i0 = R .( R1 + R 2 + R ) i0
=
(i 3
c
E
E
L
c
E
L
E
L
c
L
E
L
E
e
b
E
L
L
E
El voltae de salida es7
V 0
= i0 . R L 2.r e 2 + 1 .( R 2 || R1 || R || R ) E L R 3 = . R L R L .( R1 + R 2 + R E ) 2.r β 2.β 1.i b1 . e 2 + 1 .( R 2 || R1 || R E || R L ) R 3 = R1 + R 2 + R E β 2.β 1.i b1 .
V 0
V 0
:allando la ganancia de voltae 6v
|| R L ) )
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS 2.r e2 1 . R 2 || R1 || R || R + ( E L ) R 3 V R1 + R 2 + R E AV = 0 = V g 2.r 1 2.r e2 + 1 .( R 2 || R1 || R || R ) + + ib1. β 1.β 2. e 2 + . R 2 . r e2 E L f β β R 3 1 . 2 R 3 1 + 1 .( R 2 || R1 || R E || R L ) R3 2.r e 2 R1 + R 2 + R E AV = 1 1 1 1 + + + + . R 1 f .( R 2 || R1 || R E || R L ) β β R 3 2 . r . 1 . 2 R 3 2 . r e2 e 2 β 2.β 1.i b1 .
⇒ AV =
1
1 1 + + . R 1 f β β R 3 2 . r . 1 . 2 e 2 + 1 ( R1 + R 2 + R E ). 1 + 1 .( R 2 || R1 || R E || R L ) R3 2.r e 2
:allando la ganancia de corriente 6i
2.r e 2 1 . R 2 || R1 || R || R + ( E L ) R 3 i R L .( R1 + R 2 + R E ) Ai = 0 = i f 2.r 1 ib1 .β 1.β 2. e 2 + β β R 3 1 . 2 2.r e 2 + 1 .( R 2 || R1 || R || R ) E L R3 ⇒ Ai = = 598.7 2.r e 2 1 + R L .( R1 + R 2 + R E ). β β R 3 1 . 2 β 2.β 1.ib1 .
8
= 0.99
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:allando la impedancia de salida
De la fgura anterior se tiene las siguientes ecuaciones7
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9
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1(