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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS DECANA DE AMERICA

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA TEMA: CONFIGURACION EN CASCADA (INFORME PREVIO) CURSO: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I INTEGRANTES: ROSAS JUSTINO ENOC ELIAS FECHA DE EJECUCIÓN: FEBRERO 16, 2017 FECHA DE ENTREGA: FEBRERO 22, 2017 TURNO: MAÑANA (8 am. - 12 pm.)

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Laboratorio de circuitos electrónicos 1

FIEE-UNMSM

LABORATORIO 5 TEMA: CONFIGURACION EN CASCADA

I.

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

II.

MARCO TEÓRICO Un amplificador en cascada es un amplificador construido a partir de una serie de amplificadores, donde cada amplificador envía su salida a la entrada del amplificador al lado de una cadena. Una conexión entre etapas de amplificador es la conexión en cascada. Básicamente 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. Las características generales de este tipo de amplificadores son:  La impedancia de entrada global es igual a la impedancia de entrada del primer amplificador.  Impedancia de salida global es igual a la impedancia de salida del último amplificador.  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).  Esto es válido para la ganancia de voltaje y también para la ganancia de corriente.

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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. Si se consideran las seis configuraciones elementales con un solo transistor (EC, BC, CC, FC, GC y DC) existen 36 posibles conexiones de dos etapas, y 216 de tres etapas, pero no todas las combinaciones son útiles. Por ejemplo, si se desea un amplificador de alta impedancia de entrada, alta ganancia de voltaje, e impedancia de salida media, se pueden elegir las siguientes opciones: CC-EC o FC-EC. Acoplamiento Existen tres tipos de acoplamiento, o formas de llevar la señal de un amplificador a otro: Acoplo capacitivo, acoplo magnético o inductivo, y acoplo directo Acoplo capacitivo:  Los circuitos de polarización son independientes.  La respuesta de frecuencia es pasa-altas. Acoplo magnético:  Los circuitos de polarización son independientes.  Debe considerarse el paso de corriente de polarización por los embobinados del transformador.  La respuesta de frecuencia es pasa-altas.  Es más caro y tiene más pérdidas que un acoplo capacitivo.  Es útil para transformar impedancias.  Agregando un capacitor en paralelo, resulta muy útil para acoplo de señales pasa banda en Radio Frecuencia. Acoplo directo:  Los circuitos de polarización se combinan, de manera que se deben diseñar circuitos que polaricen simultáneamente a las etapas involucradas.  Permite el paso de señales desde frecuencia cero (DC).  No es necesario agregar un componente adicional para hacer el acoplo. · Es la elección preferente en el diseño de circuitos integrados.

III.

INFORME PREVIO 1) Explique cómo se obtiene la impedancia de entrada y de salida de un amplificador transistorizado en configuración común. La figura muestra el circuito amplificador emisor común con CE.

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

La sustitución del símbolo del BJT por su modelo híbrido (figura 8) permite determinar los valores: Zi, Zo, Av y Ai.

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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 Zi La impedancia de entrada Zi se mide como la relación entre el voltaje de entrada y la corriente de entrada del amplificador, Zi = v i/ii, 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 Zo: La impedancia de salida Zo se mide como la relación entre el voltaje de salida y la corriente de salida del amplificador, Zo = v o/ io. 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 11.

Si Vi=0, entonces iB=0 y por tanto hfeiB=0, resultando el circuito de la figura 12.

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:

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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. Cálculo de Ai:

La ganancia de corriente del amplificador es la relación entre la corriente de salida iL y la corriente de entrada ii, Ai = iL/ii. La ganancia de corriente será también un valor negativo, puesto que Av es negativo

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CALCULO DE LA IMPEDANCIA DE ENTRADA EXPIREMENTALMENTE Poner una resistencia de valor conocido en serie con el generador, y mides la caída de tensión en sus bornes, y luego la tensión en bornes del generador. Aplicas la fórmula del divisor de tensión con el valor de resistencia conocido, y te queda simplemente despejar la impedancia de entrada. Eso sí, da un valor suficientemente alto de tensión en el generador. CALCULO DE LA IMPEDANCIA DE SALIDA EXPERIMENTALMETE Poner un potenciómetro en la salida luego graduamos el potenciómetro hasta que el voltaje de salida sea la mitad sobre la rama RC, luego medimos el valor del potenciómetro, ese valor será la impedancia de salida.

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