302526-CAD PARA ELECTRONICA

TRABAJO COLABORATIVO 1

PRESENTADO POR

MANUEL AGUSTIN COTESJUAN CARLOS VARON

CAMILO RIVERAEDWIN ISAAC MIER PEREZ

GRUPO: 19

TUTOR

NELSON HUMBERTO ZAMBRANO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ¨UNAD¨2013

INTRODUCCION

En el proceso de diseño de un amplificador es necesario conocer la respuesta del sistema, tanto en DC como en AC. La selección del punto de trabajo de un transistor se realiza a través de diferentes circuitos de polarización que fijen sus tensiones y corrientes.

Para este caso se opto por el diseño con un circuito por polarización por divisor de tensión, esta polarización es ampliamente usada en diferentes tipos de circuitos y su nombre se debe a que proviene del divisor de voltaje formado por las resistencias R1 y R2, el cual el voltaje aplicado en R2 polariza directamente al diodo emisor del transistor.

OBJETIVOS

Dar a conocer los conceptos de polarización por divisor de tensión en circuitos amplificadores con transistores.

Conocer los diferentes dispositivos a través de un simulador, para generar sus diferentes tipos de señal que se encuentran en los diferentes circuitos electrónicos.

1. Realice el montaje de un circuito amplificador divisor de tensión con derivación a bjt (el grupo determina la polarización del circuito).

Cálculos del circuito:

Vcc: 12 Voltios DC

Vce: 6 voltios

Ic: 15 ma Ic≈Ie

Transistor 2N2222A el cual posee una β de 75

Frecuencia 40 Hz.

Ve= 1

10Vcc =1.2 Vcc

Rc=Vcc−Vce−Ve

Ic =

12−6−1.215ma

= Rc=320Ω

Re= VeIe

= 1.2V15ma

= 80Ω

10R2≤≤βRe entonces R2= 75∗80

10 = 600Ω

VRc= Rc * Ic = 320Ω * 15 ma = 4.8 Vcc

VR2= Ve + Vbe = 1.2V + 0.7V = 1.9 V

R1 = R2VccVR 2

- R2 = 600∗12Vcc

1.9V = 3.18KΩ

Vce= Vcc-VRc-VRe =12-4.8-1.2 = 6V

Vc= Vce+Ve =6V+1.2V = 7.2V

Para los capacitores y la frecuencia tenemos:

Xc=1

2πfC =

12π (40Hz )C = 1KΩ si despejamos C Obtenemos

C1=1

2π (40Hz )(1KΩ) = 3.9 µF

Resistencia de del emisor a la CA se relaciona con la curva del diodo Ie con VBE, en el cual el punto Q esta colocado en la mitad de la línea de carga de CC. Cuando una señal de CA excita a un transistor, se produce un cambio de voltaje y corriente de emisor; si la señal es pequeña, el punto de operación

varia senoidalmente desde Q hasta un pico positivo de corriente y luego ha un pico negativo de corriente, pasando por el punto Q, realizando el ciclo repetitivamente.

El diodo aparece como una resistencia dada por:

r’e=VbeIe

= 0.7V15mA

= 46.6Ω

la ganancia de voltaje esta definida por:

A=VsalVent

≅Rcr ' e

=32046.6

= 6.8 La ganancia será de 6.8

La señal de entrada respecto a la señal de salida

La señal de base se ve recortada debido al condensador de acoplamiento y la señal de emisor se ve que desaparece el ciclo negativo, actúa como rectificador.

2. Determine el valor de ganancia de tensión y corriente del amplificador montado para una señal x a frecuencia f (el grupo determina el valor de frecuencia de la señal de entrada).

Entrada de la señal 1.8 y la frecuencia es de 100 Hz.

Circuito con frecuencia de 100Hz

Ganancia en tensión y en corriente del circuitoGanancias de corriente AI = corriente salida / corriente de entrada

Ganancias de tensión Av. = voltaje salida / voltaje de entrada

3. La frecuencia de la señal de entrada modifíquela y tome 10 valores diferentes por debajo de f, aplíquela al amplificador y grafique simultáneamente la señal de salida y entrada y calcule las ganancias de tensión y corriente, consigne esto en una tabla de datos.

Frecuencia de la señal de entrada por debajo de la frecuencia escogida.

Tabla de datosHz 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10AV 1.38 1.4 1.3 1.3 1.3 1.24 1.2 1.1 0.9 0.5AI 0.54 0.5 0.5 0.5 0.5 0.52 0.5 0.5 0.5 0.4

Frecuencia por debajo de la frecuencia escogida (100Hz) grafica a 90Hz

A 60 hz

A 30 Hz

A 10 Hz

4. La frecuencia de la señal de entrada modifíquela y tome 10 valores diferentes por encima de f, grafique simultáneamente la señal de salida y entrada y calcule las ganancias de tensión y corriente, consigne esto en la misma tabla anterior.

Tabla de datos

Hz 110 120 130

140 150 160 170 180

190 200

AV 1.4 1.4 1.4 1.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6 1.6AI 0.54 0.5 0.6 0.6 0.6 0.58 0.6 0.6 0.6 0.6

5. Con base en los datos anteriores concluya y experimentalmente halle el valor de frecuencia donde se obtiene la mayor amplitud de tensión en la señal de salida.

Se concluye que a mayor frecuencia se tiene mayor ganancia tanto de tensión como de corriente, es decir que no es necesario aumentar la tensión de entrada para tener una mayor ganancia. Encaso contrario al tener menor frecuencia se tiene mayor atenuación o disminución de la ganancia.

6. Con la frecuencia determinada en el punto anterior, trabaje el amplificador modificando el valor del condensador de derivación a 5 valores diferentes, de forma que pueda concluir sobre el efecto de él en el amplificador.

Al modificar el condensador tiene el mismo efecto que cuando se modifica la frecuencia de la fuente, aunque no en la misma proporción si tiene un efecto en la salida el cuál modifica la ganancia según se aumente o disminuya el condensador.

CONCLUSIONES

La fuente de ca (Generador) que excita el amplificador proporciona corriente alterna En la banda de frecuencia del amplificador los capacitores de paso (c1) y acoplamiento (c2)

se cortocircuitan con la corriente alterna. Una ventaja de minimizar el diodo de emisor es la reducción de la distorsión. El cambio de ganancia de voltaje da por resultado una distorsión en la señal de salida, esta

es una razón importante de que un amplificador no minimizado utiliza solo una pequeña parte de la línea de carga para evitar una excesiva distorsión de la señal.

BIBLIOGRAFIA

Modulo de CAD Para Electronica.Unad 2007. Juan Olegario Monroy, Electrónica práctica de Robert G. Krieger, Tomo Numero 3 de Electricidad y Electrónica. Peter Buban y otros. Mcgraw- hill, Electrónica Industrial de Malvino.