Universidad Privada del ValleFacultad de tecnologaEvaluacin
ingenieria mecatrnicaCampus Tiquipaya
ELECTRONICA BASICA II
Informe de Practica de Laboratorio N 4
RESPUESTA EN BAJA FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Grupo C
Estudiante: Estela Albarracn Carmona
Docente: Ing. Elas Chavez
Cochabamba 25 de Abril del 2015Gestin I 2015RESPUESTA EN BAJA
FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES1. OBJETIVO a) Objetivo general Disear
circuitos amplificadores con transistores para diferentes
frecuencias de corte inferior en la magnitud de ganancia de voltaje
en la electrnica bsica.
Interpretar los efectos que causan en el comportamiento del
amplificador en bajas frecuencias los capacitores externos, de paso
y de acople. 3
2.- MARCO TERICOLa respuesta en frecuencia en los amplificadores
establece el rango en el cual trabajar el sistema sin distorsionar
la seal. Este se conoce como ancho de banda (BW, Band Width) y
determina las frecuencias para las cuales se produce el proceso de
amplificacin. El valor de este parmetro depende de los dispositivos
y de la configuracin amplificadora. En los siguientes apartados, se
describen las zonas de trabajo de un amplificador, se analiza la
respuesta en frecuencia de configuraciones bsicas y se plantea una
metodologa que permite determinar el ancho de banda para un
amplificador multietapa.Respuesta en frecuencia y modelos La
respuesta en frecuencia de un amplificador tiene tres reas: La
regin de baja frecuencia, descrita por la respuesta de un filtro
pasaalto Una regin independiente de la frecuencia (rea central de
la curva) La regin de alta frecuencia, descrita por la respuesta de
un filtro pasabajosLa regin de baja frecuencia se caracteriza por
una frecuencia de corte inferior fL ( L), la regin de alta
frecuencia se describe a travs de la frecuencia de corte superior,
fH ( H). Se define ancho de banda como BW = fH fLEn la prctica, si
los circuitos son acoplados directamente, BW = fH. Para determinar
la respuesta en frecuencia de un amplificador monoetapa, se
consideran tanto los efectos producidos por los condesadores de
acoplo, como los efectos capacitivos del dispositivo activo. Para
el BJT se debe usar un modelo que describa los efectos de alta
frecuencia, ste se conoce como modelo hbrido . A. Modelo hbrido La
red de la Fig. 2, corresponde al modelo de alta frecuencia del BJT,
donde C, es la suma de la capacitancia de difusin en el emisor y la
capacitancia de la unin en el emisor [Savant], debido a que el
primero es mayor se considera casi igual a la capacitancia de
difusin. C, es la capacidad de union del colector, rx ( rb)
representa un efecto resistivo parsito de contacto (llamada
resistencia de difusin de la base), r, equivale a la resistencia de
la base.Los parmetros C y C , son llamados Cbe y Cbc
respectivamente y en las hojas de especificacin de transistores
aparecen como Cib (capacitancia de entrada en base comun) y Cob
[Horenstein] (Capacitancia de salida en la con- figuracin base
comn) respectivamente. El modelo puede ser completado usando un
resistor ro en paralelo con la fuente de corriente. El parmetro gm,
se conoce como transconductancia y se define en trminos de los
parmetros de polarizacin como gm = IC VT y en trminos de hf e se
tiene que gm = hfe r . B. Modelo de alta frecuencia del FET El
modelo de alta frecuencia del FET se indica en la Fig. 3, ste
describe tanto el JFET como el MOSFET canal n. Por lo general, las
capacidades indicadas tienen un valor bajo en pF.Las capacidades
Cgs y Cgd, representan las capacidades distribuidas que atraviesan
el xido entre la puerta y el canal [Malik]. En el JFET representan
las capacidades de deplexin. El modelo se mejora agregando un
resistor ro en la salida (rds).
3.- MATERIALES Y EQUIPO 1 Generador de seal 1 Fuente de
alimentacin 1 Osciloscopio 1 Breadboard Resistencias diseo
Condensadores de diseo Transistores de diseo, PN2222
4.- PROCEDIMIENTOPARTE 1: ARME EL CIRCUITO: Medir la corriente y
voltaje del punto de operacin y compararlas con los calculados en
forma terica.
Conecte el generador de seales a la entrada del amplificador, a
una frecuencia de 10KHz, mida la ganancia de voltaje del
amplificador y compare con los resultados calculados y
simulados
Mida la frecuencia de corte del amplificador
Retire el capacitor CE, conecte el generador de seales a la
entrada del amplificador, a una frecuencia de 10KHz, mida la
ganancia de voltaje del amplificador y compare con los resultados
calculados y simulados
Mida la frecuencia de corte del amplificador
5.- DATOSCon CE
CH1:
CH2:
Sin CE
CH1:
CH2:
6.- CLCULOS Y GRFICOSCon CE
Sin CE
7.-CUESTIONARIO1.- En el informe dibujar el diagrama de Bode de
la respuesta en frecuencia y ubicar la frecuencia de corte
inferior, para ambos casos.R.- Basandonos en la siguiente tabla de
conersiones:
Para Av=-10: fl/f=20 dB
Calculados:Fc1= 6HzFc2= 6HzFce= 600 HzFc= 612
HzFL=12HzSimulado:FL=9 Hz
2.- En base al diagrama obtenido en funcin de la frecuencia,
explicar el comportamiento del amplificador en las dos regiones
mostradas.R.- Al representar la funcin de transferencia en el
diagrama de bode anteriormente, podemos decir que durante el
anlisis en baja frecuencia, sucede que la ganancia va aumentando
logartmicamente debido a la frmula de la funcin, siguiendo el
comportamiento normal de un amplificador, hasta que llega a un
punto de estabilidad en frecuencia media, donde la ganancia se
mantiene constante hasta cierto rango, Son los condensadores
extremo de acoplo y desacoplo aquellos que fijan la frecuencia de
corte inferior.
8.- CONCLUSIONESDe acuerdo con las mediciones realizadas en los
voltajes y corrientes, podemos observar que fueron las esperadas,
con un rango mnimo de error el cual se encuentra dentro del rango
de las tolerancias. Por lo cual podemos concluir que las conexiones
de los circuitos, las mediciones respectivas y lo clculos fueron
correctos. Tambin podemos concluir que los objetivos propuestos
para el laboratorio fueron cumplidos satisfactoriamente, y que se
lograron los propsitos planteados.
9.- RECOMENDACIONESSe recomienda tener especial cuidado al hacer
las conexiones en el circuito, para evitar un mal uso del material
y resultados incorrectos. Tambin leer con atencin el cdigo de
colores en las resistencias, para saber bien con lo que se est
trabajando y poder anticipar los resultados para calcular la
exactitud experimental. Se recomienda al momento de utilizar el
multmetro que ste est conectado correctamente y ajustado en una
escala apropiada para la cantidad de corriente que se medir. Adems
asegurarse de identificar correctamente los terminales del
transistor y conocer su datasheet para asegurar una conexin
correcta del circuito.
10.-
BIBLIOGRAFAhttp://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_CTOI/ieeerf03.pdf
http://coit.es/foro/pub/ficheros/libros05._el_amplificador_de_baja_frecuencia_b547e8a6.pdf
http://ocw.uc3m.es/tecnologia-electronica/componentes-y-circuitos-electronicos/material-de-clase-1/tema-iii/OCW-CCE_S19_Respuesta_en_frecuencia_de_amplificadores_con_transistores.pdf
http://electronicavm.net/2011/03/10/amplificador-de-baja-frecuencia-completo/