FACULTAD DE INGENIERIA PR OYECTO CUR R R INGENIER IA ELECTR ONICA RI CULAR I
ELECTRÓNICA II OCTUBRE 22 DE 2012
LABORATORIO 5 AMPLIFICADOR MULTIETAPA: EL CASCODE JUAN DAVID JAIQUEL VILLAMIL - 20102005058 20102005058 e-mail:
[email protected] e-mail:
[email protected]
LINA MARÍA TOQUICA RAMÍREZ RAMÍREZ - 20102005082 e-mail:
[email protected]
EDWIN YARA SANDOVAL - 20102005042 e-mail:
[email protected]
INTRODUCCIÓN
Con el siguiente laboratorio se desea conocer el funcionamiento funcionamiento de uno de los amplificadores multietapa visto visto en clase: El cascode, comparando sus ventajas y desventajas con respecto a un amplificador de una sola etapa configurado en emisor común. OBJETIVOS
-
Aplicar los conceptos conceptos adquiridos acerca del del diseño del amplificador amplificador multietapa cascode. cascode.
-
Analizar y comparar La ganancia, el ancho de banda y la frecuencia de corte con respecto al emisor común de una etapa.
MARCO TEÓRICO:
AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR CASCODE: CASCODE: El amplificador cascode es un amplificador que mejora algunas características del amplificador de base común. El amplificador base común es la mejor opción en amplificaciones de altas frecuencias, sin embargo su desventaja es su muy baja impedancia de entrada. El amplificador cascode se encarga de aumentar la impedancia de entrada manteniéndola gran utilidad de la configuración base común, siendo ventajoso en el manejo de señales de alta frecuencia. Para conseguir este propósito, el amplificador cascode tiene una
entrada de emisor común y una salida de base común, a esta combinación de etapas se le conoce como configuración cascode.
Equivalente Ac
-
Polarización:
a.
Se conoce Vcc, se escoge I CQ.
b.
Se toma:
c.
d.
e.
( ) GANANCIA EN VOLTAJE DE UN AMPLIFICADOR MULTIETAPA CASCODE:
FRECUENCIA DE CORTE DE UN AMPLIFICADOR MULTIETAPA CASCODE:
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
Para el diseño del amplificador multietapa cascode utilizamos la siguiente polarización con los siguientes datos: Se toma
e
Hallamos:
Se hallan las corrientes I , I e I para poder obtener la resistencia R 1
2
3
1
Reemplazando en las dos anteriores ecuaciones:
Por ultimo obtenemos la resistencia R1
R1 1330Ω
R4
C3
39kΩ
C2
Q1
33µF
XMM1
100nF
BJT_NPN_VIRTUAL R5 25kΩ
R3 R7 50Ω V1
C1
1kΩ
Q2
C5 100pF
BJT_NPN_VIRTUAL
0.1µF
0.2 Vpk 10kHz 0°
R6 30kΩ
R2 1330Ω
C4 33µF
La ganancia media del amplificador cascode es:
(Base común) es:
La ganancia de la primera etapa
( )
(Emisor común) es:
La ganancia de la segunda etapa
Para hallar la frecuencia de corte (Circuito equivalente aplicando teorema de Miller)
V2 16 V
RECOLECCIÓN DE DATOS: 1. Obtención de tabla con barrido de frecuencia desde 10KHz en adelante. Frecuencia
Vi
Vo1
10K 25K 50K 75K
0,2 0,2 0,2 0,2
0,19 0,19 0,19 0,19
Av1(Base común) Teórico Práctico 0,99 0,99 0,98 0,97
0,9 0,91 0,9 0,88
Vo2 2,33 2,34 2,31 2,34
Av2(Emisor Común) Teórico Práctico 16,24 16,15 16,01 15,87
11,65 11,7 11,6 11,7
VoT 2,33 2,34 2,31 2,34
AvT Teórico Práctico 16,24 16,15 16,01 15,87
11,65 11,7 11,6 11,7
100K 250K 500K 750K 1M
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
0,19 0,18 0,16 0,15 0,14
0,96 0,91 0,84 0,78 0,73
0,84 0,8 0,76 0,71 0,65
2,38 2,31 2,31 2,25 2,21
15,73 14,96 13,83 12,85 12,01
11,8 11,55 11,55 11,25 11,05
2,38 2,31 2,31 2,25 2,21
15,73 14,96 13,83 12,85 12,01
11,8 11,55 11,55 11,25 11,05
2,5M(FH)
0,2
0,10
0,52
0,47
1,93
8,61
9,65
1,93
8,61
9,65
4,5M 7,5M 10M
0,2 0,2 0,2
0,07 0,05 0,04
0,38 0,27 0,21
0,4 0,31 0,25
1,42 1,12 1,02
6,25 4,43 3,56
7,1 5,6 5,1
1,42 1,12 1,02
6,25 4,43 3,56
7,1 5,6 5,1
Amplificador cascode en 1MHz 1
2. Obtención de tabla con barrido de bajas frec uencias.
Frecuencia
Vi
VoT
AvT Práctico
100
0,2
51.10m
0,25
500
0,2
0,96
4,8
1000
0,2
1,77
8,85
2000(FL)
0,2
2,20
11,02
3000
0,2
2,29
11,45
4000
0,2
2,32
11,6
CONCLUSIONES
Al momento de realizar el diseño de polarización para el circuito, se debe tener en cuenta el valor de la corriente (ICQ) adecuada de acuerdo al a grafica del producto ganancia ancho de banda dada por le fabricante y además emplear un voltaje Vcc preferiblemente mayor a 10V para lograr una correcta polarización.
Se observó que el ancho de banda de un amplificador multietapa es mayor, comparándolo con el amplificador emisor común.
La frecuencia de corte inferior es debida principalmente al condensador de acople y desacople, mientras que la frecuencia de corte superior es debida a los condensadores interelectroliticos principalmente.
INFOGRAFÍA
http://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_CTOI/MultIee2.pdf
http://es.scribd.com/doc/64494485/14/Amplificador-Cascode#page=62
BIBLIOGRAFIA
Circuitos microelectrónicos, 4ta edición-Adel S. Sedra & Kenneth C. Smith
ANEXOS
Simulación amplificador multietapa en la frecuencia 100Hz Onda roja: señal de entrada 0,2V Onda azul: señal de salida 51,107mV
Simulación amplificador multietapa en la frecuencia 2000Hz (aproximadamente la frecuencia de corte inferior) Onda roja: señal de entrada 0,2V Onda azul: señal de salida 2,20V
Simulación amplificador multietapa en la frecuencia 2000Hz (aproximadamente la frecuencia de corte superior) Onda roja: señal de entrada 0,2V Onda azul: señal de salida 1,89V
