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• Esteban Rojas

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LABORATORIO DE (Circuitos electrónicos 2) UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

INFORME PREVIO I.

OBJETIVOS  

II.

Verificar el concepto de amplificación en cascada del transistor Comprobar las ganancias de un circuito en cascada

MARCO TEÓRICO Una conexión en cascada es aquella en la cual la salida de una etapa se conecta a la entrada de la segunda etapa. La conexión en cascada proporciona una multiplicación de la ganancia en cada una de las etapas para tener una mayor ganancia en total. La ganancia total del amplificador en cascada es el producto de las ganancias de las etapas. Algunas de sus características de estos tipos de sistemas son las siguientes:  La ganancia global es igual al producto de las ganancias individuales (siempre y cuando se considere el efecto de carga entre cada par de etapas).  Este sistema es válido para la ganancia de voltaje y corriente. Se puede conectar cualquier número de amplificadores de esta forma, sin embargo, es común encontrar amplificadores en cascada compuesto de dos o tres etapas de amplificadores básicos.

Fig. 1: Sistema en cascada

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Existen 3 tipos de acoplamiento, pero nos enfocaremos en el acoplamiento de tipo capacitivo. Acoplamiento capacitivo: Se usa para interconectar distintas etapas, en las cuales solo se desea amplificar la señal. La presencia del capacitor anula las componentes de CC, permitiendo sólo la amplificación de señales en CA. Permite mayor libertad en el diseño, pues la polarización de una etapa no afectará a la otra.

Fig. 2. Acoplamiento Capacitivo 1) Explique cómo se obtiene la impedancia de entrada y de salida de un amplificador transistorizado en configuración común. La siguiente figura muestra el circuito amplificador emisor común.

El análisis con parámetros híbridos se realiza a partir del equivalente en CA, del circuito el cual es mostrado en la figura.

La sustitución del símbolo del BJT por su modelo híbrido permite determinar los valores: Zi, Zo, Av y Ai. 2 Versión 1.0

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El circuito equivalente del amplificador emisor común con CE utilizando el modelo híbrido queda como:

Despreciando hre y hoe, el circuito de la figura 9 se representa ahora como el que se indica en la figura 10, en base al cual se realizan los cálculos de Zi, Zo, Av y Ai.

Cálculo de la impedancia de entrada La impedancia de entrada Zi se mide como la relación entre el voltaje de entrada y la corriente de entrada del amplificador, en el circuito se observa como aquella impedancia vista por la fuente vi a partir de la línea punteada.

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Cálculo de la impedancia de salida La impedancia de salida Zo se mide como la relación entre el voltaje de salida y la corriente de salida del amplificador. Para el cálculo de Zo en el circuito de la figura se requiere el uso de una fuente de prueba vo y la eliminación de la fuente de entrada independiente vi, tal como muestra la figura.

Si Vi=0, entonces iB=0 y por tanto hfeiB=0, resultando el circuito de la figura. Del circuito de la figura se tiene que Zo = RC, la cual es la impedancia vista desde los terminales de salida del circuito

2) Indique cuál es la ganancia de voltaje Av de un amplificador emisor común. Cálculo de Av: La ganancia de voltaje del amplificador es la relación entre el voltaje de salida vo y el voltaje de entrada vi, Av = VL/Vi. El valor de Av negativo es indicativo del desfasaje entre la señal de salida y la señal de entrada del amplificador emisor común.

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Por lo tanto AV:

III.

PROCEDIMIENTO

Analizaremos el circuito de la figura 1. En forma teórica:

ANALISIS EN CC:

Al realizar el análisis en corriente continua los capacitares se abren y se realiza Thévenin entre la base del transistor y la tierra, como se muestra:

Rb  R1 // R2 Rb  6.8k // 2.2k Rb  1.66k Vb 

R2Vcc R1  R2

2.2k (9v) 6.8k  2.2k Vb  2.2v

Vb 

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Luego, haciendo el análisis en la malla se obtiene:

Ic 

Vb  0.7 Rb  Re



𝑟𝑒 =

26𝑚𝑣

𝐼𝑐 2 . 2  0 .7 26𝑚𝑣 , Teniendo Ic podemos hallar re: 𝑟 = 1660 𝑒  470 3.14𝑚𝐴 200 𝑟𝑒 = 8.28 Ic  3.14 mA

Ic 

Como el transistor 1 tiene las mismas características que el transistor 2, entonces se entiende que  1   2 , Ic1  Ic2 y re1  re2 . ANALISIS EN CA:

En el análisis de corriente alterna los capacitares se hacen corto circuito y la fuente DC se toma como tierra.

Hallaremos la ganancia de voltaje: 

Av  Av1* Av2

𝑉𝑜

Vo  Ib2  ( Rc 2 ) Vo1   Ib 2( re )

 𝐴𝑣1 =

Ib2  ( Rc 2 )  Ib 2( re ) Rc 2 Av2   re Av2  1k / 8.28 Av2  120.77

Av2 

𝐴𝑣2 = 𝑉𝑜1 Entonces:

𝑉𝑜1 𝑉𝑖

Vo1   Ib 2(re )

Pero:

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Ib 2 

Ib1 ( Rc1 // Rb 2) ( Rc1 // Rb 2)  re

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Entonces:

Vo1  

Ib1 ( Rc1 // Rb 2) (re ) ( Rc1 // Rb 2)  re

Y

Vi  re (Ib1)

Ib1 ( Rc1 // Rb 2) (re ) ( Rc1 // Rb 2)  re Av1  re ( Ib1) ( Rc1 // Rb 2) // re Av1   re Av1  54 

Por lo tanto:

𝐴𝑣 = −120.77 ∗ −54 𝐴𝑣 = 6521.8 De la misma manera calcularemos la ganancia de corriente:

Ai 

Io Ii

i o   ib 2 ib 2 

RC // Rb  ib1 RC // Rb   re 

ib1 

ii Rb1 Rb1  re 

Reemplazando:

𝐴𝑖 = [(𝑅

(𝑅𝐶 //𝑅𝑏1 )𝑅𝑏 𝛽2

𝐶 //𝑅𝑏 )+𝑟𝑒 β](𝑅𝑏1 +𝑟e β)

Ai  7494.15 Ahora calcularemos teóricamente las impedancias de entrada y salida: 

Zi es:

Z i  Rb1 // re

Z i  1660 // 1656

Z i  8.28.9 

Zo es:

Z o  Rc 2

Z o  1k 7 Versión 1.0

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IV.

RESULTADOS  IC = 3.14 mA ,VCE = 4.38V, 𝐴𝑣

V.

CONCLUSIONES   

VI.

= 6521.8, Ai  7494.15

La ganancia de voltaje en los amplificadores multietapas es mayor que los de una sola etapa La configuración cascada desfasa solo en la primera etapa, pero en la salida no desfasa. La ganancia de corriente es muy baja a comparación de un amplificador de una sola etapa.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

https://es.slideshare.net › joselin33 › conexin-en-cascada



https://www.monografias.com/trabajos91/amplificador-4etapas/amplificador-4-etapas.shtml



https://cdn.usc.edu.co/files/LABORATORIOS/GUIAS/INGENIERIA/BI OINGENIERIA/LABORATORIO%20PARA%20ELECTRONICA%20II/A mplificador%20BJT%20en%20Cascada.pdf



https://www.ecured.cu/Ganancia_(electr%C3%B3nica)



https://apuntesdeelectronica.files.wordpress.com/2011/10/amplifica cion-amplif-de-sec3b1al-pequec3b1a.pdf

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