SIMETRIA COMPLEMENTARIA
CURSO: CIRCUITOS AMPLIFICADORES
PROFESOR:
CESAR AUGUSTO CIRIACO MARTINEZ
INTEGRANTES: ATENCIO SIFUENTES ANDRES JHOANATAN RICHARD JOHN ALVARADO BUENDIA PAUL GIANPIERRE ESPINOZA LOAYZA CARMEN CUADRA SANDOVAL
ELECTRÓNICA ANALÓGICA II LABORATORIO No. 2 SIMETRIA COMPLEMENTARIA OBJETIVO:
Estudio del funcionamiento del amplificador de simetría complementaria FUNDAMENTO TEORICO:
En el amplificador push-pull (en el cual se utilizan dos transistores del mismo tipo), se requiere para su funcionamiento funcionamiento de dos excitaciones excitaciones desfasadas 180º, una con respecto a la otra, para aplicarlas a las bases de los transistores y así obtener una salida completa. Este desfasaje se logra con un transformador cuyo secundario tenia dos salidas con punto común. A continuación continuación se verá cómo se evita usar transformadores en la entrada y en la salida, a requisito de que se usen dos transistores complementarios complementarios (uno NPN y otro PNP). Tal amplificador es llamado AMPLIFICADOR DE SIMETRIA COMPLEMENTARIA. Se denominan transistores complementarios (o par machado o matched pair) a un par de transistores tipo PNP y NPN cuyas características de ganancias, potencias, etc. son iguales o muy similares. Las ventajas y desventajas de estos amplificadores en comparación con los amplificadores amplificadores push-pull se enumerarán posteriormente.
MARCO TEORICO Amplificador De Simetría Complementaria
Como los transistores de juntura se fabrican en tipos PNP y NPN, pueden usarse ambos en los circuitos de simetría complementaria para obtener todas las ventajas de los amplificadores push pull convencionales, convencionales, sumadas sumadas a las que surgen surgen del acoplamiento acoplamiento directo directo (Figura1). Se denomina transistores complementarios a un par de transistores tipo PNP y NPN cuyas características características de ganancia, potencia, etc., sean i guales o muy similares. Estos transistores pueden conectarse en serie siempre que se respete el sentido de conducción de cada uno de ellos. En la misma figura se observa que el colector del transistor NPN está conectado al potencial positivo de la fuente de alimentación mientras que el colector del transistor PNP está conectado al potencial negativo (masa) de la misma.
Figura1. El circuito básico se muestra en la fig. 2. La resistencia de carga, en este caso el parlante, se conecta desde el punto de unión de ambos transistores a una batería de 6 V, igual a la la mitad de la tensión de la fuente (12 V). La señal alterna de entrada está superpuesta, a su vez, a una tensión continua de 6 V.
Cuando la señal alterna toma valores positivos, la base del transistor TR1 es más positiva que el emisor y puede circular corriente. En cambio, cambio, el diodo base-emisor base-emisor del transistor TR2 queda polarizado en sentido inverso (base más positiva que su emisor en un transistor PNP). Esto significa que durante el medio ciclo positivo conduce solamente el transistor TR1 (fig 3). Analizando detalladamente el circuito, se ve que se trata de un amplificador del tipo seguidor-emisivo (colector a masa): la tensión de salida es de la misma fase y amplitud que la tensión de entrada. La tensión total de alimentación es el resultado de la tensión de la fuente principal (+12 V) y la tensión opuesta opuesta de la batería batería de +6 V. Esto implica que que en realidad realidad el circuito está está alimentado por la diferencia entre ambas, que también es de 6 V.
Durante el semiciclo negativo la situación se invierte (fig. 4). La base de TR1 es menos positiva que el emisor y el transistor queda bloqueado. bloqueado. En cambio, cambio, el diodo base-emisor de TR2 se polariza en sentido de conducción (base menos positiva que emisor en un transistor PNP) y el transistor conduce. También en este caso nos encontramos con un seguidor emisivo, con la característica particular que ahora la fuente de alimentación alimentación es la batería batería de +6 V (la fuente fuente principal está desconectada, desconectada, pues TR1 es un circuito abierto).
Como puede observarse, el circuito es totalmente simétrico ya que ambos transistores funcionan en iguales condiciones de alimentación y ambos son seguidores emisivos.
La diferencia radica en que las corrientes de colector (Ic1 e Ic2 de la fig. 9) circularán en sentido opuesto por el parlante, reproduciendo reproduciendo el ciclo completo de la señal de entrada.
Se puede reemplazar la batería de 6 V por un capacitor electrolítico de alto valor (fig. 5a). Cuando no hay tensión alterna (señal), las bases se encuentran a un potencial de 6 V. Como son seguidores emisivos, ambos emisores tenderán a tomar el mismo potencial de 6 V, y el capacitor se cargará a esta tensión.
PROCEDIMIENTO: EXPERIMENTAL
1.- Ensamble el siguiente circuito: Verifique las conexiones de las tensiones DC aplicadas al amplificador operacional, antes de encender el circuito
En la fig. 6 se muestra la conexión física del circuito,
Fig 6
2.- Mediciones en DC:
Poner: Vg = 0 Mida la tensión en el punto E respecto a tierra: VE = .15.8mv
Mida la tensión en el punto B respecto a tierra: VB = 597mv
Mida la tensión en el pin 2 del 741: V2 = 0.15mv
Mida la tensión en el pin 3 del 741: V3 =0.05mv
3.- Aplique la señal de entrada Vg con frecuencia de 1 KHz, Aumente Vg hasta que se obtenga máxima excursión simétrica en la salida.
Anote los valores pico: Vg : 6.12v >> Vsalida = 9.18v
Dibuje las formas de onda en los puntos B y E
4.- Con el nivel de Vg del paso 3 mida la respuesta en frecuencia del circuito: F
100
500
1k
2k
5k
10k
(Hz) Vsalida (Vpico)
100 Hz
1KHz
500 Hz
2 KHz
20k
30k
50k
70k
100k
5 KHz
10 KHz
5.- Desconecte el resistor R4, de 10 KΩ, del punto E y conectelo al punto B Reduzca Vg para obtener en la salida 3 Voltios pico
Dibuje la forma de onda de salida
Dibuje la forma de onda en el punto B
SIMULACION 1. ENSAMBLE DEL CIRCUITO
2. MEDICIONES DC
PONER: Vg=0 Tensión en VE = 11.409mV
TENSION EN VB = 559.88mV
TENSION EN PIN 2 DEL 741 = 944.6 nV
TENSION EN PIN 3 DEL 741 = -52.609 uV
Voltajes en el Pin 2 y Pin 3
3. Aplique la señal de entrada Vg con frecuencia de 1 KHz, Aumente Vg hasta que se obtenga máxima excursión simétrica en la salida. Anote los valores pico:
Vg =_______________ ; Vsalida = ____________
Dibuje la forma de onda de los puntos B Y E 4. Con el nivel de Vg del paso 3 mida la respuesta en frecuencia del circuito: ci rcuito:
100 Hz
2 KHz
10 kHz
1 KHz
5 KHz
20 KHz
30 KHz
50 KHz
100 KHz
5. Desconecte el resistor R4, de 10k, del punto E y conecte al punto B reduzca Vg para obtener en la salida 3 Voltios pico
CUESTIONARIO 1.- Haga una tabla comparando los valores teóricos con los valores experimentales.
VE VB V2 V3 Vg
VALOR TEORICO mV 10.52 6.6 9.61
VALOR EXPERIMENTAL mV 15.8 597 0.15
11.49
0.05 3.4
2.- ¿Por qué la tensión pico de salida no llega a ser igual a la tensión de la fuente?
V1 y V2 están polarizados de tal modo que Q1 y Q2 estén polarizados de t al modo que trabajan simétricamente y en clase B
3.- ¿Por qué las tensiones en los pines 2 y 3 del operacional tienden a ser iguales?
Resistencia de un OPAMP es infinita en cualquiera de sus dos patas tanto como inversora y no inversora, entonces si simulamos simulamos que tanto la pata inversora y la no inv, se conectan en un corto circuito, la intensidad eléctrica será tan pequeña como cero. 4.- ¿Por qué la tensión de señal de salida está en fase con la entrada?
Porque cuando la señal ingresa a los transistores se conoce como simetría complementaria, complementaria, primero se activa activa el transistor (NPN) (NPN) para el el semiciclo positivo estando en fase fase con la entrada y para el ciclo negativo el transistor (PNP) forma una onda senoidal en la salida
5.- Haga el gráfico de la respuesta en frecuencia de la ganancia y explique por qué tiene la forma medida?
Al conseguir el rendimiento mayor se traducirá en una potencia mayor en la carga, (amplificador clase B) que conducen durante el semi ciclo de la señal de entrada, durante el cual la unión base-emisor estará polarizado directamente, permaneciendo permaneciendo en corto durante el siguiente semiciclo
CONCLUSIONES
Se llama complementaria complementaria porque un transistor es PNP y el otro NPN, uno trabaja con la parte positiva y la otra con la parte parte negativa, negativa, luego se unen y vuelve a generar generar la onda original pero amplificada en corriente. La particularidad que tiene un amplificador en una configuración de colector común en alterna, la señal de entrada se aplica por la base y la señal de salida se toma por el emisor.
BIBLIOGRAFIA Marco Teórico: http://reocities.com/paris/villa/4896/capit4/simetr.htm Simetría complementaria ideal http://reocities.com/paris/villa/4896/capit4 http://reocities.com/paris/villa/4896/capit4/simetr.htm /simetr.htm