Amplificadores Multietapa
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Sesión 21
Amplificadores Multietapa
Componentes y Circuitos Electrónicos
Pablo Acedo / José A. García Souto
www.uc3m.es/portal/page/portal/dpto_tecnologia_electronica/Personal/PabloAcedo
Amplificadores Multietapa
CONTENIDOSCONTENIDOS
• Justificación de la necesidad de amplificadores multietapa.
• Metodología de análisis de los amplificadores multietapa.multietapa.
• Ejemplo de Amplificador Multietapa
• El par diferencial.
2UC3M 2009 CCE - Sesión 21
Justificación
Prestaciones MonoetapaEtapa Rin Rout Av Ai(sc)
EC
ππ rrRb ≈// oc rR // )////( RRrg− Rg β−≈−
EC-RE
CC
ππ rrRb ≈// oc rR //
cR
)////( Lcom RRrg−oinmRg β−≈−
[ ]eob RrR )1(// βπ ++ ( ) eo
Lco
Rr
RR
·1
)//(
β
β
π ++− o
b
ibbo
R
RRββ −≈
+−
[ ]EMob RrR ⋅++ )1(// βπ
( )o
gb RRr
β
π
+
+
1
//( )
( )1
1
1≈
⋅++
⋅+
EMo
EMo
Rr
R
β
β
π
( )b
ibbo
R
RR ++ β1
β
3
T
Aom
máx
ECvV
VrgG −=−≈
BC
mo g
r 1
1≈
+ βπ
ing
invv
RR
RAG
+=
cR ( )α
β
β=
+ o
o
1)//( Lcm RRg+
1≈máx
CCvG
UC3M 2009 CCE - Sesión 21
Amplificadores Multietapa
• TODOS los circuitos integrados analógicos están compuestos de diversas etapas acopladas normalmente en continua, cada una con una misión específica.
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• La primera etapa (etapa de entrada) es la responsable de fijar la impedancia de entrada, luego suele haber una etapa de ganancia (o varias) y una etapa de salida fijando la impedancia de salida y suministrando la corriente a la carga.
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Metodología
• Primero se analiza la primera etapa de forma independiente calculando la tensión de salida (en función de Vg) y la impedancia de salida (Rout1).
• A continuación se ataca la segunda etapa con la tensión
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• A continuación se ataca la segunda etapa con la tensión de salida de la etapa anterior y su impedancia de salida par calcular la tensión de salida de la segunda etapa (y su impedancia de salida)
• Así sucesivamente para todas las etapas.
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Ejemplo (I)
6UC3M 2009 CCE - Sesión 21
Ejemplo (II)Rout1
Dout RR =1
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gDm
Gg
Gout VRg
RR
RV 11
+−=
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Ejemplo (III)
1
1//
βπ
+
+= out
Eout
RrRR
Rout
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01 β+Eout
( )( ) 1
01
0
//1
//1out
LEout
LEo V
RRrR
RRV
β
β
π +++
+=
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Amplificador Diferencial
• Circuito Básico en Electrónica Analógica (y digital).
• Permite la amplificación de señales diferenciales, además de acoplo directo entre etapas (sin necesidad de condensadores de acoplo). Posibilidad de obtener amplificadores con ganancia en continua.
• Circuito base de los amplificadores operacionales (utilizados en el laboratorio).
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(utilizados en el laboratorio).
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Amplificador Diferencial
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21 BBid vvv −=
2
21 BBc
vvv
+=
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Amplificador Diferencial en Continua
11
221
eeCC
III ==
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Amplificador Diferencial
Pequeña señal
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211 BBc vBvAv += cCMidDMc vAvAv +=1
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Amplificador Diferencial
Pequeña señal. Modo diferencial (I)
13UC3M 2009 CCE - Sesión 21
Amplificador Diferencial
Pequeña señal. Modo diferencial (II)
• La salida se puede tomar entre los dos colectores (diferencial):
vvv −=
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• O sólo de uno de ellos (salida unipolar)
21 cco vvv −=
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Amplificador Diferencial
Pequeña señal. Modo Común (I)
15UC3M 2009 CCE - Sesión 21
Amplificador Diferencial
Pequeña señal. Modo Común (II)
16UC3M 2009 CCE - Sesión 21
Amplificador Diferencial
Consideraciones Finales (I)
• Rechazo al Modo Común:
A
CM
DM
A
ACMRR=
• De manera que:
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+=CMRR
vvAv cidDMo
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Amplificador Diferencial
Consideraciones Finales (II)
• El cálculo de las distintas impedancias asociadas a los circuitos planteados quedan como ejercicio.circuitos planteados quedan como ejercicio.
• La respuesta en frecuencia se tratará en el ejercicio propuesto
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Ejercicio Propuesto
Rout
Rin
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Vcc = 15 VIbias= 1 mA
RC1 = RC2 = 10 kΩ RE = 560 Ω Rg = 50 ΩTransistores: β0= βF =250 , VT = 25 mV, VBE=0.6V, Cπ=2 pF, Cµ=0.7 pF
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