• Author / Uploaded
• Israel Arenas

• Categories
• Transistor
• Electrónica
• Corriente eléctrica
• Electricidad
• Ingeniería informática

Citation preview

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA EXPERIENCIA N°9 EL AMPLIFICADOR DE COLECTOR COMUN-EMISOR SEGUIDOR INFORME FINAL

I.    

II.

OBJETIVOS: Implementar un amplificador de CA con un transistor en configuración colector común. Medir la impedancia de entrada y salida en un emisor seguidor Medir la ganancia de potencia del amplificador. Observar la relación entre la fase de la señal de entrada y la señal de la tensión de salida del amplificador. MARCO TEÓRICO:

A. Amplificador Emisor Seguidor: También llamado colector común. La ganancia de voltaje de un seguidor emisor es exactamente un poco menos de uno, puesto que el voltaje de emisor está limitada a la caída del diodo de alrededor de 0,6 voltios por debajo de la base. Su función no es la ganancia de voltaje, sino la ganancia de corriente o potencia, y la adaptación de impedancias. Su impedancia de entrada es mucho mas alta que su impedancia de salida, de modo que una fuente de señal no tendría que trabajar tan duro. Esto puede verse en el hecho de que la corriente de base es del orden de 100 veces menos que la corriente de emisor. La baja impedancia de salida del seguidor emisor se adapta con una carga de baja impedancia y amortigua la fuente de señal.

Fig. 1  Conclusión: es muy útil pues tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida baja.

Experiencia N°9

Página 1

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I Recordemos: La impedancia de entrada alta es una característica deseable en un amplificador pues, el dispositivo o circuito que lo alimenta no tiene que entregarle mucha corriente (y así cargarlo) cuando le pasa la señal que se desea amplificar.

Fig. 2 B. Aplicaciones del Seguidor Emisor: El seguidor emisor tiene muchas aplicaciones en la adaptación de impedancias y en el amortiguamiento de otros módulos de circuitos activos. 1. Amortiguar el Regulador de voltaje: Las características de adaptación de impedancias y amplificador de corriente del seguidor emisor proporciona un amortiguamiento al diodo zener y conduce menos corriente por él. Es un adjunto útil para el regulador Zener. El circuito de la derecha añade un condensador para reducir la ondulación eléctrica.

Fig.3 2. Amortiguador Seguidor Emisor: El seguidor emisor puede servir como amortiguador en una fuente de voltaje. El divisor de voltaje de la izquierda es una fuente de voltaje pobre, porque está fuertemente afectada por el valor de la resistencia de carga. El mismo divisor de voltaje con un transistor amortiguador a la derecha, suministrará potencia para mantener el voltaje constante dentro de su rango de operación.

Fig.4 Experiencia N°9

Página 2

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I

Recordemos: El divisor de voltaje simple dará una salida de 4V en circuito abierto, pero cae rápidamente cuando se conecta grandes cargas (resistencias de carga pequeñas). El amortiguador ayuda a mantener el voltaje de salida casi constante. Se puede cambiar los valores de la resistencia de carga abajo, para explorar el efecto del amortiguador. C. La Realimentación en el Seguidor Emisor: El seguidor emisor se puede considerar como un ejemplo de realimentación negativa en donde la relación: Vin=VBE+Vout; se da la forma de: V”= VBE= Vin-Vout que al compararla con V”= Vin-BVout. Nos resulta que B=1, entonces la ganancia con realimentación es A=1/B=1. Esta ganancia de 1, se puede ver como el resultado de que todas las salidas se realimentan a la entrada. III.

IV.

EQUIPOS Y MATERIALES:  Osciloscopio  Generador de señales  Multímetro digital  Miliamperímetro y/o micro amperímetro, según convenga  Fuente de alimentación  01 Transistor 2N2102 o equivalente  02 Condensadores electrolíticos de 25uF/50V  01 Condensador electrolítico de 100uF/50V  Resistores: 3.3 KΩ (1), 12 KΩ (1) y 470 KΩ (1)  01 Potenciómetro de 500Ω  01 computadora con el software Multisim PROCEDIMIENTO: 1. Realizar la simulación del circuito mostrado en la figura 9.1. Llene los resultados correspondientes en las tablas 9.1 y 9.2. A continuación implementar el circuito de la figura 9.1. Abrir S2 y S3. Cierre S1. Ponga en cero la salida del generador. Conectar el osciloscopio entre los puntos D y F. Medir el valor pico a pico de la señal.

Figura 9.1 Experiencia N°9

Página 3

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I 2. Cerrar S3. Aumentar la amplitud del generador hasta obtener entre los puntos D y F una tensión de 150 mV y anotar los valores obtenidos en la Tabla 9.1. 3. Medir y anotar la tensión de entrada Vent entre A-C en la tabla 9.1. 4. Abrir S1. Aumentar la salida del generador, hasta que Vent se encuentre al mismo nivel que en el paso 3. Con el osciloscopio flotante mida y anote en la Tabla 9.1 la tensión entre los puntos A y B. Luego calcular la corriente de la señal de entada de la base Vent aplicando la Ley de Ohm en la resistencia de 12KΩ y anote Ient en la tabla 9.1. 5. Calcular la resistencia de entrada Rent sabiendo Vent e Ient y anotar los valores en la Tabla 9.1. Luego calcule la potencia de entrada Ient2 xRent y anotarla en la tabla 9.1. Tabla 9.1 Valor

VSAL

Simulado 153mV Medido 152 mV

Vent

Ganancia; Vsal/Vent

VAB(12kΩ)

456mV 450 mV

0.335 0.337

20.66mV 21.60mV

Ient

Ient2xRent

Rent

1.58uA 13KΩ 1.68uA 12.84KΩ

32.45 36.23

6. Cerrar S1. Reducir la amplitud de la señal del generador hasta que Vsal mida 100mV. En esta circunstancia. S2 debe seguir abierto. Medir y anotar en la Tabla 9.2 la tensión de salida Vsal. 7. Cerrar S2. El resistor RL está funcionando. Ajustarlo hasta que la tensión de salida con carga sea la mitad del valor de Vsal en el paso 6 y anotarlo en la tabla 9.2. Abrir S2, medir y anotar el valor de RL. Este es el valor de Zout. También calcular la potencia Vsal2/Rsal y anotarlo en la tabla 9.2. Tabla 9.2 Valor Simulado Medido

Vsal 106.2mV 104.8 mV

Vsal/2 53.1mV 52.6 mV

RL=Rsal 301.2Ω 298.9Ω

Vsal2/Rsal 37.44 36.74

Ap 1.153 1.014

8. Calcular la ganancia de potencia Ap = Psal/Pent y anotarlo en la Tabla 9.2. 9. Determinar las relaciones de fase entre las formas de onda de entrada y de salida. Dibujarlas en la Tabla 9.3



Fig. 3 (Grafica en osciloscopio de la Figura 9.1 con S2 y S3 abiertos, S1 cerrado)

Experiencia N°9

Página 4

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I



Fig.4 (Grafica en osciloscopio de la figura 9.1 con S2 abierto, S1 y S3 cerrado)



Fig.5 (Grafica en osciloscopio de la figura 9.1 con S2 abierto, S1 y S3 cerrado, pero con amplitud de 150 mV)



Fig.6 (Grafica en osciloscopio de la figura 9.1 con S1 y S2 abierto, S3 cerrado con 1200 Hz en el generador de señal)

Experiencia N°9

Página 5

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I



Fig.7 (Grafica en osciloscopio de la figura 9.1 S1 y S3 cerrado, S2 abierto, Vrms = 100mV)



Fig.8 (Grafica en osciloscopio de la figura 9.1, S1, S2 y S3 cerrados con RL)

Experiencia N°9

Página 6