“Intercomunicador”

Integrantes del Equipo:

Gregorio del Angel Erick de Jesús 08071236

Hernández Pérez Víctor Manuel 08071239

Turrubiates Martínez Allan Emanuel 08071323

Villarreal Villela Angel Eduardo 08071126

Grupo:

09:00 – 10:00 hrs.

Profesora:

Ing. Meivol Rodríguez Castellanos

Descripción del Proyecto y solución:

El objetivo a cumplir del Intercomunicador es el de permitir a 2 personas que se encuentran a una distancia no muy grande, mediante un pequeño circuito amplificador de señales, usando para esto, dos bocinas, una en cada extremo del complejo.

Las bocinas empleadas tendrán una doble función, es decir, cuando una persona “A”, quisiera comunicarle algo a una persona “B”, el tendría que tomar su la bocina con la que cuenta y esta fungirá como “micrófono” o entrada a circuito amplificador, la persona “B” escuchará el mensaje a tratar mediante su bocina, la cual funcionara como salida del circuito amplificador.

Lo interesante de este circuito es que la comunicación que ocurre es de forma bidireccional, es decir, la persona “A” puede ser el emisor asi como receptor, y esto es logrado con un interruptor de un polo dos tiros, el cual controlará que una bocina sea la entrada y la otra la salida en una posición, y que ocurra la contrario en la segunda posición.

El circuito amplificador está comprendido por 5 etapas, de las cuales 4 de ellas son amplificadores en conexión emisor común, y la restante es un amplificador de potencia. Optamos por poner este numero de etapas y de este tipo de conexión, porque, en el diseño inicial solo estaban contempladas tres, mas sin embargo, al momento de “echarlo andar”, el resultado no fue lo esperado y el sonido era muy débil, y tuvimos que pensar en una forma de solucionarlo y esta fue agregar una etapa más de conexión emisor común y una etapa de potencia, para así, emplear bocinas más grandes y obtener un sonido más potente.

En el camino se nos presentaron varias anomalías, la mas recurrente fue la presencia de ruido en la señal, y ocasionaba la saturación de la señal, o que no fuera clara, pero se nos ocurrieron ciertas “técnicas” las cuales fueron filtraron esos problemas y al final obtuvimos resultados muy reconfortantes.

Cálculos y análisis:

Calculo de la etapa amplificadora en emisor común (tres primeras etapas)

Proponemos: Vcc = 9V IE = 10 mA Av = 5

RE = = = 75 Ω

Rc = AvRE = 5 x 75 Ω = 375 Ω

Se propone R2 en una relación de 10 ≤ Rc ≤ 30

R2 = 20 Rc = 20 x 375 Ω = 7.5 kΩ

VRE= IERE = 10mA x 75Ω= 0.75 V

VB = VRE + VBE = 0.75 V + 0.7 V = 1.45 V

I1= = = 193.33 µA

R1= = = 38.79 kΩ

Los valores comerciales de resistencias que usamos para estas etapas son:

RE = 100 Ω

Rc = 390 Ω

R1= 3.9 kΩ

R2= 7.9 kΩ

Calculo de CA (ya con los valores comerciales)

Ri= 723.0697 Ω

Ro = 386.2342 Ω

Vopmax= 3.8623 V

Vipmax =0.7724 V

Vcc

2IE(Av +1)

9V

2x10mA(5 +1)

VB

R2

1.45 V

7.5 kΩ

Vcc - VB

I1

(9 – 1.5)V

193.33 µA

Calculo de la etapa amplificadora en emisor común (cuarta etapa acoplada directamente con la quinta de potencia)

Calculamos:

IE = = = 25mA

Proponemos: Vcc = 24V IE = 25mA Av = 20

RE = = = 22.85 Ω

Rc = 20 RE =20 x 22.85 Ω = 457.14 Ω

Se propone con el criterio anterior:

R2 = 20Rc = 20 x 457.14 Ω = 9142.8 Ω

VRE= IERE = 25mA x 22.85Ω= 0.57125 V

VB = VRE + VBE = 0.57125 V + 0.7 V = 1.27 V

I1= = = 139 µA

R1= = = 163.5 kΩ

Los valores comerciales de resistencias que usamos para esta etapa son:

RE = 22 Ω

Rc = 470 Ω

R1= 180 kΩ

R2= 10 kΩ

Calculo de CA (ya con los valores comerciales)

Ri= 904.5226Ω

Ro = 464.5416 Ω

Vopmax= 4.6454 V

Vipmax = 0.23 V

Vcc

2IE(Av +1)

24V

2x25mA(20 +1)

IEP

β

1 A

40

VB

R2

1.27 V

9.14 kΩ

Vcc - VB

I1

(24 – 1.27)V

139 µA

Diagrama e identificación de componentes:

Presupuesto:

En un principio teníamos pensado que con la amplificación que nos dieran las tres primeras etapas sería suficiente, de haber sido así, nosotros teníamos un estimado de unos 140 pesos, sin embargo al darnos cuenta que no sería suficiente tuvimos ue pensar en cuanto pudiese aumentar el presupuesto que debía ser algo considerable debido a la presencia de los transistores de potencia, asi que nuestro estimado creció a los 200 pesos. A continuación podemos observar los precios y total reales acerca de la construcción del proyecto:

Cantidad Componente Precio (en pesos)4 Transistor 2n2222 3.00 X 4 = 12.0016 Resistencias varios valores 1.00 X 16 = 16.004 Capacitor 10 µF 3.00 X 4 = 12.001 Capacitor 470 µF 5.00 X 1 = 5.002 Bocinas 50.00 X 2 = 100.001 Transistor TIP41 10.00 X 1 = 10.001 Transistor TIP42 10.00 X 1 = 10.002 Disipador de calor específicos 9.00 X 2 = 18.001 Tabla fenólica perforada 40.00 X 1 = 40.001 Interruptor 1 polo 2 tiros 11.00 X 1 = 11.00

Total 234.00

En resumen, gastamos 234.00 pesos, un poco mas de nuestro presupuesto, ya que por algún motivo olvidamos incluir en el mismo el costo de la tabla fenólica donde trabajaríamos, ya que para probarlo empleamos las tablas de práctica “protoboard”.

Conclusiones:

Con este proyecto, pudimos observar una pequeña aplicación de lo aprendido en el curso, al llevarlo a la “vida real” nos percatamos de diversos problemas que, de forma teórica ni siquiera contemplamos, uno de los que más nos enfrentamos fue la presencia de ruido, y de diversas fuentes.

Sin embargo, aun con todos los improvistos que se nos presentaron, asi como dudas en el diseño al fin las pudimos aclarar y obtener un buen trabajo empleando los conocimientos teóricos que aprendimos en clase.