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Trabajo Paso2 Curso Electrónica Análoga “205101” Grupo 36

Presentado Por: Frank Johan Ramírez García C.C 1.117.532.340

Presentado A: Tutor e Ing. Jorge Eliecer Ramírez.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD. Escuela de Ciencias Básicas, Tecnologías e Ingenierías – ECBTI. Programa de Ingeniería en Telecomunicaciones. Cead Florencia. Año 2019.

Fase 2 - Presentar solución al problema del amplificador de baja señal con JFET Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa instrumentos electrónicos. Su segunda asignación es presentar trabajando en equipo con cuatro compañeros, una solución llamada amplificador de baja señal con JFET, el cual permite restaurar señales débiles en los diferentes circuitos de transmisión y recepción de información las especificaciones dadas para el diseño son las siguientes: Referencia del JFET: J201 Señal de entrada: 300mV a 1Khz. ID= 327uA, VD= 4.6V, VGS (off)= -1.5V, VCC= 20V. De catálogo se tiene que: IDSS puede Variar de 1mA a 100mA… para este diseño se trabajara IDSS=3mA. El equipo de trabajo cuenta con 3 semanas para presentar un informe a la empresa, en él mismo, es obligatorio se evidencie una fundamentación teórica, una argumentación y la validación de la solución. Además, de ser aprobada la propuesta, se deberá realizar una implementación real y para ello se contará con acceso a los laboratorios. Actividades a desarrollar. 1.

Fundamentación Teórica.

Figura No. 1. Diagrama Esquemático del Amplificador Fuente Autor.

1.1. Luego de la lectura de los recursos educativos requeridos para la Unidad 2, Cada estudiante debe describir con sus propias palabras la teoría de funcionamiento del circuito anterior.

2. Argumentación

Dadas Las Fórmulas: 𝑅𝐷 = (𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐷 )/𝐼𝐷 𝑉𝐺𝑆 = − 𝐼𝐷 ∗ 𝑅𝑆 𝐴𝑉 = −𝐺𝑚 ∗ 𝑅𝐷 𝑅𝑆 = 𝑉𝐺𝑆(𝑂𝐹𝐹) /𝐼𝐷𝑆𝑆 𝑅𝐺 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒 1 𝑦 2 𝑀Ω 𝐺𝑀 = 𝐼𝐷 / 𝑉𝐺𝑆

2.1 Argumentar matemáticamente el diseño presentado realizando los siguientes cálculos:     

3.

Estudiante 1: a.) Calcular la resistencia del drenaje RD. Estudiante 2: b.) Calcular la resistencia del drenaje RS. Estudiante 3: c.) Cual es el tipo de polarización del JFET y explique porque el valor de RG debe ser alto? Estudiante 4: d.) Calcular la reactancia capacitiva de los condensadores de acople. Estudiante 5: e.) Calcular la ganancia de voltaje AV.

Solución.

Presentar la simulación del amplificador de baja señal con JFET propuesto en la que se evidencie el correcto funcionamiento y las siguientes mediciones. - Amplitud de la señal de salida usando el Osciloscopio. - Valor de VGS. - Valor de VDS. - Valor de VGD. - Valor de la corriente ID.

Solución Argumentar matemáticamente el diseño presentado realizando los siguientes cálculos: 

Estudiante 1: a.) Calcular la resistencia del drenaje RD.

𝑅𝐷 =

20𝑣 − 4.6𝑣 327µ𝐴

𝑅𝐷 =

15.4𝑣 327µ𝐴

𝑅𝐷 = (𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐷 )/𝐼𝐷

𝑅𝐷 = 47 𝑘Ω



Estudiante 2: b.) Calcular la resistencia del drenaje RS.

𝑅𝑆 =

𝑅𝑆 = 𝑉𝐺𝑆(𝑂𝐹𝐹) /𝐼𝐷𝑆𝑆

|−1.5𝑣| 3𝑚𝐴

𝑅𝑆 = 0.5 𝑘Ω ⟶ 𝑅𝑆 = 500Ω



Estudiante 3: c.) Cual es el tipo de polarización del JFET y explique porque el valor de RG debe ser alto?

El JFET está autopolarizado, el valor de la resistencia debe ser alto para que cumpla la función de tierra y la señal no se pierda, usualmente el valor de esta resistencia esta por el orden de los megaohmios que se utiliza para no perder la impedancia de entrada de jfet. También ayuda al Rs a conservar el valor de VGS



Estudiante 4: d.) Calcular la reactancia capacitiva de los condensadores de acople. 1

𝑋𝐶1 = 2𝜋∗𝑓∗𝑐1

𝑋𝐶1 =

1 2𝜋 ∗ 𝑓 ∗ 𝑐1

𝑋𝐶1 =

1 2𝜋 ∗ 1000𝐻𝑧 ∗ 10𝜇𝑓

𝑋𝐶1 = 15.707 Ω

𝑋𝐶1 =

1 2𝜋 ∗ 𝑓 ∗ 𝑐1

𝑋𝐶1 =

1 2𝜋 ∗ 1000𝐻𝑧 ∗ 10𝜇𝑓

𝑋𝐶1 = 15.707 Ω



Estudiante 5: e.) Calcular la ganancia de voltaje AV. 𝐴𝑉 = −𝐺𝑚 ∗ 𝑅𝐷

𝑉𝐺𝑆 = −𝐼𝐷 ∗ 𝑅𝑆 𝑉𝐺𝑆 = |−327𝜇𝐴| ∗ 500 Ω 𝑉𝐺𝑆 = 0.163𝑉

𝐺𝑀 = 𝐼𝐷 / 𝑉𝐺𝑆 𝐺𝑀 =

327𝜇𝐴 0.1635

𝐺𝑀 = 0.0021

𝐴𝑉 = −𝐺𝑚 ∗ 𝑅𝐷 𝐴𝑉 = |−0.021| ∗ 47𝑘Ω 𝐴𝑉 = 94,18

Presentar la simulación del amplificador de baja señal con JFET propuesto en la que se evidencie el correcto funcionamiento y las siguientes mediciones.

Amplitud de la señal de salida usando el Osciloscopio

Valor de VGS.

Valor de VDS

Valor de VGD

Corriente ID