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/