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RESPUESTA EN BAJAFRECUENCIA DE UN AMPLIFICADOR DEUNA SOLA ETAPA BEDON JUSTO CRISTHIAN COD:17190246

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS, FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA EXPERIENCIA N° 4 CORREO:[email protected]

I. OBJETIVOS objetivos de esta experiencia fueron determinar las características de operación de un amplificador de una sola etapa y respuesta en baja frecuencia, así como sus propiedades en alterna y continua. Utilizamos multímetro y osciloscopio para hallarlos voltajes, corrientes y ganancias de los transistores. Se apreció que los resultados teóricos y simulados son distintos ya que en la computadora se puede apreciar con mayor precisión los valores que queremos, mientras que el teórico es una aproximación de los valores y en el medidos presenta factores como el efecto de carga o pequeñas variaciones debido a los elementos no ideales. En conclusión, funcionan muy bien, pero hay que respetar su rango de trabajo. Veremos conceptos como frecuencia de corte superior e inferior, además de los conceptos de frec 100 200 300 500 700 900 1.5 función de transferencia y diagrama de bode. Hz Hz Hz Hz Hz Hz Khz II. EQUIPOS Y MATERIALES frec 3K 4K 5K 7 10 20 50 C0:4 1.20 1.56 1.70 1.95 2.45 2.70 3.14  MULTÍMETRO Hz Hz Hz KH KH KH Khz  GENERADOR DE SEÑALES

3. Determine experimentalmente el punto de trabajo y la ganancia de tensión. Realice la simulación correspondiente. Complete la tabla 4.1.

Tabla 4.1

VCE Icq( Av

Tabla 4.2 Av Valo 7.73 1.77 236

C0:4 3.8 4.22 4.5 4.62 4.14 4.79 4.86 OSCILOSCOPIO Cf:0  FUENTE DE PODER DC

Valo 7.62 1.95 200

 PUNTA DE PRUEBA DE OSCILOSCOPIO Fo 100 200 300 500 700 900 1.5 Cf:0

 1 TRANSISTOR 2N2222

hz Hz Hz Hz Hz Hz Khz  RESISTORES DE 56KΩ, 0.47KΩ, 12KΩ, 10KΩ, 0.22KΩ Y 1.5KΩ Fo 345710 20 50  CONDENSADORES Co:0 11.13 1.26 1.38 1.58 1.59 2 4.7  UPF, ROTOBOARD 22UF Khz KHz KH KH KH KH Khz

DE

16V

DE

0.1UF, 0.01UF, 0.47UF, Valo 7.5 2.09 223

 COMPUTADORA CON MULTISIM Co:0 2.23 2.25 2.25 2.26 2.5 1.99 2  COMPUTADORA CON MULTISIM IV. PROCEDIMIENTO

Cf:0

1. Realice la simulación del circuito mostrado en la figura 4.1. Encuentre el punto de trabajo y complete la tabla 4.1.

Cf:0

2. Implemente el circuito de la figura 4.1

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ©2020 IEEE

uF,

a) Grafica obtefida para el caso: Co= 4.7 Cf = 0.01 Uf

Valores Y 0.9 Grafica ganancia (db) vs frecuencia

de los capacitores, por lo cual esto influye de la siguiente forma, como sabemos:

0.8 0.7 0.6 0.5

f=

0.4

1 1 2 π∗Req∗Ceq

0.3 0.2 0.1 0

0

500

1000

1500

2000

2500

b) Grafica obtenida para el caso: Co= 0.47 uF, Cf = 0.1 uF

Entonces si variamos el valor de una de las capacitancias que determina la frecuencia de corte (la mayor de causada por los condensadores que forman el amplificador),también modificaremos el valor de la frecuencia de corte que me indica el punto donde el amplificador sale de la zona de baja frecuencia y entra a la zona de alta frecuencia(ganancia máxima y estable). Ahora en la segunda tabla, cuando desacoplamos todas las resistencias del emisor, vemos que: Caso 1 (Co=4.7 uF , Cf = 0.01 ) : 1500>Fcorte>900 Con una ganancia de 5.79 Caso 2 ( Co=0.47 uF , Cf = 0.1 uF ) : 200Hz>Fcorte >100HzCon una ganancia de 3.75.

Grafica ganancia (db) vs frecuencia

V. CUESTIONARIO 1.

Compare sus cálculos teóricos con los obtenidos en el experimento. Si es necesario mencione a qué se deben las diferencias Con respecto a la primera tabla, para el primer caso(Co=4.7 uF , Cf=0.01 uF) , podemos observar que la frecuencia de corte esta entre las frecuencias de 3KHZ y4KHZ , ya que a partir de ella la ganancia se empieza a estabilizar entre 4.25 y 4.4 . Ahora para el segundo caso (Co=0.47 uF, 0.1 uF), podemos observar que la frecuencia de corte esta entre las frecuencia de 300 y 500 Hz ya que a partir de esta frecuencia la ganancias empieza a estabilizar entre 2 y 2.22.Esta diferencia entre las frecuencias de corte es posible ya que en ambos casos estamos variando los valores

Entonces de estos resultados podemos ver que, obviamente laganancia es mucho mayor a lo que se dio en la primera tablaya que se desacoplo el emisor eso implica más ganancia. Además, que la frecuencia de corte es menor al circuito de laprimera tabla para ambos casos

2.

Grafique en papel semilogarítmico la ganancia expresada en dB vs la frecuencia Las graficas se tienen en el experimento anterior

3.

Explique la curva obtenida

La grafica se relaciona a lo que conocemos comograficas de Bode, en esta experiencia lo que nos estáindicando, es la zona donde nuestro amplificador estaoperado: baja frecuencia y media frecuencia, además quetambién nos da una idea del valor de la frecuencia dondeestá sucediendo este cambio de baja a media frecuencia. Y podemos ver que en la zona de frecuencia medianuestro amplificador nos da la ganancia máxima delamplificador (Av) lo que normalmente encontrábamosignorando el análisis con los condensadores. Además, que esta grafica nos muestra que en lafrecuencia de corte la ganancia de voltajes es igual a:0.707*Av 4.

¿Qué conclusiones obtuvo del experimento?

Existe un rango de frecuencias para el cual la ganancia es muy poca y donde va creciendo casi exponencialmente. En la frecuencia de corte se obtiene una ganancia equivalente a: 0.707 * Av. El diagrama de bode nos permite relacional el logaritmo de la ganancia en un amplificador, con la frecuencia a la que se le aplica en la señal de entrada. A partir de la frecuencia de corte , la ganancia se empieza a estabilizar en su máximo valor , es decir se encuentra en la zona de frecuencia media .