UNI VERS RSI DAD NACI ONALDE I NGENI ERI A
I NFOR ORMEPRE REVI O LABOR ORATOR ORI O N° 2 Cur so:
El ect r óni cai ndust ri al
Prof esor : I ng.Edi l ber t oHu Huama maní Secci ón: Aut or : Códi go:
“ A” Vi l l achi caCar r anzaHer bert h 20130284C
Li maPer ú,mayo2016
OBJETI VOS
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Const r ui ryoper arun ci r cui t oAMPLI FI CADORBÁSI CO at r ansi st or . Reconocerenl apráct i cal aconfigur aci óndeEMI SORCOMÚN. Fort al ecerelconoci mi ent o,ut i l i dadyf unci óndelt ransi st or ,sut rabaj o enDC yenAC. Oper arelci r cui t oampl i ficadorbási coparadet ermi narel corr espondi ent epunt odeoper aci óndelt r ansi st or ,suscomponent es: Corri ent edebase,corri ent edecol ect oryvol t aj eent r ecol ect oryemi sor . Reconocerl agananci adecorri ent edelt ransi st orapart i rdeval or es medi dos. Oper arelci r cui t oampl i ficadorbási cocon pequeñaseñal ,det er mi narl a gananci adet ensi ónapart i rdeval oresmedi os.Reconocerl amáxi ma ext rusi ónsi mét ri cayl asr azonesporl ascual eshaydi st orsi ónenl a t ensi óndesal i da.
EQUIPOSYMATERI ALES 01
Fuent edePoderDC
01
Mul t í met r oDi gi t al
01
Osci l oscopi o
01
Gener adordeseñal esy/oTr ansf or madorde220V:12V
01
Tr ansi st orNPN2N3904
01
Juegodet r es( 3)Resi st or esde½W cadauno: 1MΩ ;10KΩ ;1KΩ ;3. 3KΩ ;2. 2KΩ ;330Ω
01
Juegodet r es( 2)Condensador esde25Vcadauno: 22µF;100µF
03
Pr ot oboar d
01
Juegode4cabl esconpunt adecocodr i l o
01
Juegode16cabl esdeconexi onespar aprot oboar d
01
Al i cat edepunt apl ana
FUNDAMENTO TEÓRI CO
Eltransi storcomoampl i ficador
Introducción Lanecesi daddeampl i ficarl asseñal esescasiunanecesi dadconst ant eenl a mayorí adel ossi st emasel ect r óni cos.Enest epr oceso,l ost r ansi st ores desarr ol l anunpapelf undament al ,puesbaj oci er t ascondi ci ones,pueden ent r egaraunadet er mi nadacargaunapot enci adeseñalmayordel aque absorben. Elanál i si sdeunampl i ficadormedi ant esuasi mi l aci ónauncuadrí pol o( r edde dospuert as) ,r esul t ai nt er esant eyaquepermi t ecar act eri zarl omedi ant euna ser i edeparámet r osr el at i vament esi mpl esquenospr opor ci onani nf ormaci ón sobr esucomport ami ent o.
Enl osampl i ficadores,graci asal ost r ansi st oresseconsi guel ai nt ensi dadde l ossoni dosydel asseñal esengener al .Elampl i ficadorposeeunaent r adapor dondesei nt r oducel aseñaldébi lyot r apordondeseal i ment acon C. C.La
señaldesal i daseveaument adagraci asal aaport aci óndeest aal i ment aci ón, si gui endol asmi smasvari aci onesdeondaquel adeent r ada. Laseñaldeent r ada,debaj oni vel ,delordendeunospocosmi l i vot i os,l a aport andi sposi t i voscomoelmi cr óf ono( t r ansf ormanondassonorasenseñal es el éct ri casquesi guenl asmi smasvari aci onesquel aspri mer as) ,sensores t érmi cos,l umi nosos,et c.
Cuandounampl i ficadorr eal i zal af unci óndeel evarl aseñalquehasi do apl i cadaasuent r ada,sedi cequehapr oduci dounadet er mi nadagananci a. Sepuededeci rquel agananci adeunampl i ficadores l ar e l ac i ó nq uee xi s t e .Dependi endo e nt r eelv al o rdel as eñalo bt e ni daal as al i daye ldel ae nt r ada del amagni t udel éct r i caqueest emost r at ando,sepuedenobserv art r est i pos deg ananci a:gananci ae nt e ns i ó n,g ananc i ae nc o r r i e nt eyg ananc i ae n po t e nc i a. Dees t af ormapodemosdefini rl ossi gui ent espar ámet r os: 1.Gananci adetensi ón ( normal menteendeci bel i os):A v =Vo /Vi
mpedanci adeentrada( ohmni os):Zi=Vi/I 2.I i mpedanci adesal i da( ohmni os):Zo =Vo /I 3.I ( par aVg=0) o 4.Gananci adecorri ente( normal menteen deci bel i os):Ai=I o /I i 5.Gananci adepotenci a( normal menteendeci bel i os):Ap =Po /Pi
Unampl i ficadorserátantomej orcuantomayorseasugananci aymenor seasui mpedanci adeentradaysal i da.
Encuant oal af r ecuenci a,l osampl i ficadoresdependendeest a,def ormaque l oqueesv ál i doparaunmargendef r ecuenci asnot i enepor quéser l o necesari ament eparaot r o.Det odasf ormas,ent odoampl i ficadorexi st eun margendef r ecuenci asenelquel agananci apermanecepr áct i cament e const ant e( bandadepasodelampl i ficador ) .Elmargendi námi codeun ampl i ficadore sl amayorv ari aci ónsi mét ri cadel aseñalqueescapazde pr esent arsi ndi st orsi ónal asal i da;normal ment eexpr esadoen vol t i osdepi co ( Vp)oVol t i ospi co-pi co( Vpp) .
Ampl i aci ón Paracompr enderelf unci onami ent odelt r ansi st orcomoampl i ficador ,se part i rádelci r cui t odel afigura,enelqueelt ransi st orseconectaen l a configuraci óndenomi nadadeemi sorcomún.
Elgener adorVeb asegur aquel auni ónbaseemi sore st épol ari zadaensent i do di r ect o.Unabat erí aVc( Vc>>V pr opor ci onal at ensi óndepol ari zaci óni nver sa be) al auni óndelemi sor . Elci r cui t odeent r ada,enelqueseapl i carál aseñalquesedeseaampl i ficar ,es elquecont i eneal abaseyelemi sor .Elci r cui t odesal i daest áconect adoal as t ermi nal esdelcol ect orydelemi sor .Rc esl aresi st enci adecar gadelci rcui t ode salida. Supondr emosque,cuandol at ensi óndeent r adaesnul a( t er mi nal esde ent r adacort oci r cui t adas) ,l ascorr i ent esqueci r cul anporcadat ermi nalsonIe, IeI conl ossent i dosi ndi cadosenl afigur a. b 0, Acont i nuaci ón,secal cul ar áncuál essonl osi ncr ement osquesepr oducenen di chasi nt ensi dadessisemodi fical i ger ament el at ensi ónWeb,apl i candouna ddpadi ci onalal aent r ada. Enest edesarr ol l o,seadmi t i r áqueeli ncr ement odet ensi ónapl i cado,esl o sufici ent ement epequeñoparaquel asvari aci onesdei nt ensi dadquepr ovoca est énr el aci onadasl i neal ment econél .
Asi mi smo,sedespr eci ar ánl osef ect osdi námi cospr oduci dosporl aapl i caci ón deunadi f er enci adepot enci al ,apl i cadamuyl ent ament e. a. Vari aci óndel ai ntensi daddesal i da( I0) . Comosemuest r aenl afigur asi gui ent e,l acorr i ent edesal i daesI0.Di cha i nt ensi dadt i ene,t r escomponent es:Ipb, Ib eI Ahorabi en,enunt r ansi st or b nc. pol ari zadoenelmodoact i vo,l acorr i ent eIpb esmuysuper i oral asot r asdos ( unasmi lvecessuperi orenelej empl oant eri or)porl oque,aef ect osdecál cul o del asvari aci onesenl ai nt ensi daddelcol ect or ,esadmi si bl esuponerque:
Suponi endoquel avari aci óndeVeb,i ncr ement odeV,espequeño,l avari aci ón del acorr i ent edesal i daes:
. . .yl l amandot r ansconduct anci a,gm,alf act orI V r esul t aque: 0/ T,
Lat r ansconduct anci at i enel asdi mensi onesdeunaconduct anci aysuval or dependedel at emper at ur aydelpunt odef unci onami ent o.Al at emper at ur a ambi ent e,gm val eunos0. 04mΩ pormAdei nt ensi dadenelcol ect or . b. Vari aci óndel ai ntensi daddeentrada( I b) Lacorri ent edebase,t i ene,segúnhemosexpuest o,t r escomponent es:Ine, Ibe b I Deel l as,t ansól ol asdospri mer asdependendi r ect ament edel at ensi ón nc. Veb.Nosl i mi t aremos,port ant oacal cul arsusvari aci ones. Del asecuaci onesant er i or essededuceque:
Porot r apart e,elt ér mi noexponenci alpuedeexpr esarseenf unci óndel a i nt ensi daddelcol ect or:
Eli ncr ement odel acorr i ent edebasees:
Denomi nandoat odoelt ér mi noent r ecor chet es,t endremosque:
Elparámet r oocuant i ficaelef ect oque,sobr el acorr i ent edebase,pr oduceun i ncr ement odel at ensi ónVeb.Asíaldi smi nui rl abarr eradepot enci alenl a uni ónemi sor base,sepr oduceunaument odehuecosi nyect adosdesdeel emi sor ,aument andol aconcent r aci óndeport adoresmi nori t ari osenl abase,l o queconduceauni ncr ement odel at asader ecombi naci ón.Debi doael l o, Ib crece. b Porot r apart e,l adi smi nuci óndel abarr er adepot enci alant esci t ada,supone uni ncr ement odelnúmer odeel ect r onesi nyect adosenelemi sordesdel abase, conl oquesepr oduceunaument odel acorr i ent eIne.
Vari aci óndel atensi óncol ectoremi sor( Vce) . c. Lat ensi óncol ect or emi sores:
Port ant o,siVeb sei ncr ement a,Vce vari arácomo:
Laexpr esi ónant eri ori mpl i caqueeli ncr ement odel at ensi óncol ect or emi sor puedeaument arsi nl í mi t e,si nmásquei ncr ement arsufici ent ement el a r esi st enci adecargaR0.Talsuposi ci ónnoesci ert ayaquehayquet ener pr esent eque,enelmodel osi mpl i ficadoquesehadesarr ol l ado,noseha t eni doen cuent aelef ect odel at ensi óndepol ari zaci óni nver saV cb sobr el a anchur adel abase,W.Val or esmuyel evadosdegmRm suponenunai mport ant e vari aci óndeVcb,l oquemodi ficarí anot abl ement el aanchur aW,nosi endo vál i dasent oncesl aspr emi sasdelmodel out i l i zado. d.Gananci asdecorri enteydetensi ón: Supongamosque,al aent r adadelci r cui t odel asi gui ent efigur a,seapl i cauna señalal t er nadepequeñaampl i t ud,yf r ecuenci al osufici ent ement epequeña paraquepuedanserdespre ci adosl osef ect osdi námi cosquenohansi do t eni dosencuent aenelmodel oant eri or . Enest ascondi ci ones,porelci r cui t odeent r adaci r cul ar áunacorri ent eal t erna IA I.Esdeci r ,sobrel acorri ent eIb queexi st í aparauni ncr ement ode b b t ensi ón0,sesuper poneunacorr i ent eal t er nadeampl i t udi ncr ement odel a i nt ensi daddebase. Def ormaanál oga,enelci r cui t odesal i daaparecer áunacorr i ent eal t ernade ampl i t udi gualali ncr ement odel ai nt ensi daddecol ect or ,superpuest aa I corri ent edecol ect orparauni ncr ement odet ensi ón0) . c( Sedefinegananci aeni nt ensi dadcomo:
Obsérv eseque,alsernomuchomenorque1,l agananci adei nt ensi dadpuede t omarv al or esmuyel ev ados. Def ormaanál oga,sedefinal agananci adet ensi óncomo:
Endefini t i va,l aseñaldeent r ada,sev eampl i ficadat ant oeni nt ensi dadcomo ent ensi ón.
