Previo 4_respuesta en Baja Frecucencia de Un Amplificador de Una Sola Etapa

RESPUESTA EN BAJA FRECUCENCIA DE UN AMPLIFICADOR DE UNA SOLA ETAPA

I.

OBJETIVOS: 

Investigar la influencia de los condensadores de acoplo y desacoplo sobre el punto de corte inferior de un amplificador de audio.

II.

INFORME PREVIO

1. En el circuito de la l a siguiente Figura 4, calcular VB, VCEQ, ICQ, ICQ, IB.

 V1

R2

Rc Co

Rg

Ci

Re1  Vg

R1

RL Ce

Re2

Figura 4

Hacemos el equivalente Thevenin: 

Vth=12*12K/ (12K+56K) =2.12v



Rth=12K//56K=12K*56K/ (12K+56K) =9.88kΩ

Ic

R1

Ib

 V1

RTh MALLA 2 

 VTh MALLA 1 



Ie

En la primera malla:

LVK:

2.12=9.88K*IB+VBE+690*IE

Pero:

IE=IC+IB

Y

Re

IC=βIB

1.47=9.88K+690+690*β*IB Sabemos que β=120 y reemplazando obtenemos el valor de IB IB=15.74 μA → ICQ=1.89 mA



En la segunda malla:

LVK:

12=1.5K*IC+VCE+690*IE

Reemplazando los valores de IC=1.89 mA y de IE= (1+ β) IB=121*15.74 μA=1.9mA Y despejando VCEQ tenemos:

VCEQ=7.85 V

2. Despreciando el efecto de los condensadores (frecuencias medias), calcular la ganancia de voltaje.  V1

R2

Rc Co

Ci

Rg

Re1 R1

 Vg

RL Ce

Re2

Al despreciar el efecto de los condensadores y realizar el circuito equivalente en corriente alterna nos quedaría de esta forma:

Rg

Ib1

Ii

+

 Vg

R2

R1

Hie

HfeIb1

Rc

RL Vo

 _

Av=VoVg=Vo/ib*ib/Vi*Vi/Vg hie=120*26 mV/1.89 mA hie=1.65KΩ RB=R1//R2=12K//56K=9.88KΩ Tenemos: Vo=βib(Rc//RL) Voib=β(Rc//RL) Vi=ib(hie+β+1Re1) ibVi=1(hie+β+1Re1) Vg(Rg+RB//(hie+Re1(β+1)))RB//(hie+Re1(β+1))=Vi ViVg=RB//(hie+Re1(β+1))(Rg+RB//(hie+Re1(β+1))) Finalmente: Av=VoVg=Voib*ibVi*ViVg Av=β (Rc//RL)*1(hie+(β+1)Re1)*RB//(hie+Re1(β+1))(Rg+RB//(hie+Re1(β+1))) Reemplazando: Av=120(1.3K)*1(1.65K+121*220)*9.88K//(1.65K+220(121))(470+9.88K//(1.65K+220(121))) Av= (91K)*1(16.69K)*6.21K(6.68K) Av=5.18V 3. Encontrar la frecuencia de corte para Ci, Co, Ce mostrando los circuitos equivalentes. 

Analizamos con el efecto del condensador Ci: Ii

Rg

Ci

Ib1 +

 Vg

R2

R1

Hie

HfeIb1

Rc

RL Vo

 _

Primero hallamos la resistencia total en los bornes del c apacitor Ci Rin=R1//R2// (hie+ (Re1) (1+hfe)) Rin=9.88K//(1.65K+0.22K*121)=8.8K Entonces: fLi=1/2π (Rg+Rin) Ci fLi=1/2π (1K+7.32K) *22μ fLi=0.869Hz



Analizamos con el efecto del condensador Co:

Rg

Co

Ib1

Ii

+

 Vg

R2

R1

Hie

HfeIb1

Rc

RL

Vo

 _

Hallamos la resistencia Thevenin para Co Ro=Rc+RL Ro=1.5K+10K=11.5K Entonces la frecuencia de corte es: fLi=1/2π(Rc+RL)Cc fLi=1/2π(1.5k+10K)*22μ fLi=0.62 Hz



Analizamos con el efecto del condensador de desacoplo Ce:

Rg

Ib1

Ii

+

 Vg

R2

R1

Hie

HfeIb1

Rc

RL

Vo

 _

Ie

Re2

Re1

Calculando la resistencia Thevenin para el capacitor Ce Re’=[[(Rg//RB+hie)/(β+1)]+Re1]//Re2 Re’=[[(1K//9.88K+1.65K)/(120+1)]+220]//470 Re’=241.1//470 Re’=159Ω Entonces la frecuencia de corte debido a Ci es: fLi=1/2πRe’Ce fLi=1/2π*159*47 μ fLi=21.56 Hz

Ce

4. ¿Cuál de las frecuencias de corte es la que i nfluye en las respuestas de bajas frecuencias del amplificador? ¿Por qué?

Como las frecuencias de corte de los condensadores de acoplamiento son muchos menores con respecto a la frecuencia de corte del condensador de desacoplo: 21.56 Hz>>0.62 Hz

^

21.56 Hz>>0.869Hz

Entonces la frecuencia de corte máxima determinara en esencia la frecuencia de corte inferior para todo el sistema. Eso quiere decir que la frecuencia de corte que influye en las respuestas de baja frecuencia es la del condensador de desacoplo.

BIBLIOGRAFIA: 1. Principios de Electrónica

Malvino Bates

2. Electrónica: Teoría de Circuitos y dispositivos Electrónicos Boylestad Nashelsky 3. Respuesta en frecuencia de Amplificadores

Huircan J.Carrillo R.