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Informe Previo No.1: “Amplificador Multietapa” Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Electrónica II (EE442-M) - 2018-I Kedein Ybsen Rodriguez Gatica [email protected]; [email protected]

Abstract- Design, simulate, implement and analyze the gain and frequency response of a linear amplifier.

I.

INTRODUCCIÓN

Los amplificadores multietapa son circuitos electrónicos formados por varios transistores (BJT o FET), que pueden ser acoplados en forma directa o mediante capacitores.

En la práctica se requiere que VBE se encuentre entre 0.4 y 0.8 V y que VBC sea mayor que 100 mV. Cuando se tiene un FET, las condiciones deben ser tales que permitan al dispositivo trabajar en su zona lineal, estas condiciones son VGS – VT > VDS > 0, y por tanto también se ha de cumplir VGS > VT. 2.

Para la primera etapa Q1-Q2 del circuito en estudio, escriba la ecuación dIc2 / dT, tal que Ic2 = f (ICBO, VBE) y considerando que los BJT son de silicio.

Todos los circuitos integrados analógicos están compuestos de diversas etapas acopladas normalmente en continua, cada una con una misión específica.

Dado que

La primera etapa (etapa de entrada) es la responsable de fijar la impedancia de entrada, luego suele haber una etapa de ganancia (o varias) y una etapa de salida fijando la impedancia de salida y suministrando la corriente a la carga.

Además,

Se llama amplificador multietapa a los circuitos o sistemas que tienen múltiples transistores y además pueden ser conectadas entre sí para mejorar sus respuestas tanto en ganancia, Zin, Zout o ancho de banda. Las aplicaciones pueden ser tanto de cc como de ca.

es una función de ICBO y VBE, se tiene

(1) (2) De aquí,

(3) (4) También, en la malla que pasa por la base y el emisor de Q 2 (5)

II. CUESTIONARIO (3) y (4) en (5), y despejando IC2 1.

Detallar las condiciones para las que un BJT y/o FET puede operar en baja frecuencia.

Un BJT para operar en baja frecuencia como amplificador debe polarizarse de modo que trabaje en su zona activa: “La unión base-emisor debe polarizarse en directa con el voltaje de polarización en directa resultante de cerca de 0.6 a 0.7 V. La unión base-colector debe polarizarse en inversa con el voltaje de polarización en inversa de cualquier valor dentro de los límites del dispositivo”.

(6) Derivando y considerando

obtenemos

(7) (8)

Δf=4.919 KHz

Reemplazando (7) y (8) en (1) se escribe la ecuación como sigue

Fig. 3. Diagrama de fase de Bode

(9) 3.

Fundamente las razones por las que se diseña la ganancia y otros parámetros de un amplificador independiente del hfe, hie, etc, del BJT, por ejemplo.

Si se desea que el amplificador sea estable, entonces sus parámetros deben depender de variables estables también. Este no es el caso de los parámetros h, los cuales tienen presentar alta sensibilidad a los cambios de temperatura. Por tanto, si se usaran estos parámetros como referencias, el sistema podría tener fuertes variaciones ante los pequeños cambios de la temperatura que siempre se presentan.

Fig. 4. Respuesta transitoria del amplificador

6. 4.

Diseñe el circuito amplificador ARGOS 1

Comprobar que las junturas Base-Emisor trabajan en el régimen lineal y de mínima distorsión armónica, basado en los diagramas de bode del circuito ARGOS 1 obtenidos de la simulación.

Fig. 1. Circuito ARGOS 1 Fig. 5. Multímetros en las junturas B-E

5.

Simule el circuito y grafique los principales parámetros del amplificado

Fig. 2. Diagrama de magnitud de Bode

fL= 101.251 Hz G=46.781 dB fH= 5.02 KHz G=46.806 dB

Fig. 6. Mediciones de los multímetros

Como se observa, los transistores del amplificador están polarizados en su zona lineal o activa. 7.

Presente los diagramas de bode obtenidos de la simulación.

Fig. 9. V7/V6

Fig. 7. V2/V1

Fig. 10. V9/ V1

Fig. 8. V6/V1

Fig. 11. V12/ V9

REFERENCES [1]

http://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_CTOI/MultIee2.pdf

[2]

http://ocw.uc3m.es/tecnologia-electronica/componentes-y-circuitoselectronicos/material-de-clase-1/tema-iii/OCWCCE_S21_Amplificadores_multi-etapa.pdf

[3] https://www.youtube.com/watch?v=F6V3rReOR0w

Fig. 12. V15/ V12

Fig. 13. V16/ V12

Fig. 14. V16/ V1

(NUMERACIÓN EN FUNCIÓN DE LA GUÍA )