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UNIDAD 2: FASE 2 - PRESENTAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA DEL AMPLIFICADOR DE BAJA SEÑAL CON JFET

JHON ALEXANDER URREGO HUERTAS CEDULA: 1022419584 ELECTRONICA ANALOGA

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PRESENTADO A: JAIRO LUIS GUTIERREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA ACADÉMICO OCTUBRE 10 DEL 2019

Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa instrumentos electrónicos. Su segunda asignación es presentar trabajando en equipo con cuatro compañeros, una solución llamada amplificador de baja señal con JFET, el cual permite restaurar señales débiles en los diferentes circuitos de transmisión y recepción de información las especificaciones dadas para el diseño son las siguientes:

Señal de entrada: 300mV a 1Khz. Referencia del JFET: J201 ID= 327uA, VD= 4.6V, VGS (off)= -1.5V, VCC= 20V.

De catálogo se tiene que: IDSS puede Variar de 1mA a 100mA… para este diseño se trabajara IDSS=3mA.

El equipo de trabajo cuenta con 3 semanas para presentar un informe a la empresa, en él mismo, es obligatorio se evidencie una fundamentación teórica, una argumentación y la validación de la solución. Además, de ser aprobada la propuesta, se deberá realizar una implementación real y para ello se contará con acceso a los laboratorios.

Actividades a desarrollar

Individuales:

1. Fundamentación Teórica. (Primera Semana)

Figura No. 1. Diagrama Esquemático del Amplificador Fuente Autor. 1.1. Luego de la lectura de los recursos educativos requeridos para la Unidad 2, Cada estudiante debe describir con sus propias palabras la teoría de funcionamiento del circuito anterior.

Este circuito contiene un transistor de efecto de campo, la principal característica es que no requiere de corriente de entrada, este permite el paso, o no, de corriente entre sus terminales surtidor y drenado por medio de la aplicación de voltaje en su compuerta. Este circuito está diseñado para amplificar una señal débil, el dispositivo transistor JFET se encuentra polarizado y este configurado en auto polarización esto se deduce ya que solo cuenta con una fuente de alimentación de 20 v. El circuito se encuentra alimentado por una fuente de 20 v, con la función de mantener el circuito activo, cuenta con un receptor de señal que va conectado al dispositivo transistor para su ampliación de la señal, este cuenta con un drenaje”RG”, una compuerta “RG”, y una fuente “RS”. Con el fin de regular su funcionamiento en este caso de amplificador. La resistencia “RG” cumple con la función que la señal no circule por la tierra es decir no se pierda, y la lleve al transistor, esta resistencia por lo general es de un gran tamaño para simular a la señal la tierra. Cuando la señal entra al JFET, este tiene que estar activo y esto se debe al actuar de la “RS” que con conjunto a “RG” hacen que el transistor actue como si estuviera conectado a tierra, para mantener la operatividad del mismo esto mediante el valor VSG.

Dadas Las Fórmulas:

RD = (VCC – VD) / ID

RS = VGS (off) / IDSS

VGS = - ID∙ RS

RG = Entre 1 y 2 MΩ

AV = -Gm∙ RD

Gm = ID / VGS

Señal de entrada: 300mV a 1Khz. Referencia del JFET: J201 ID= 327uA, VD= 4.6V, VGS (off)= -1.5V, VCC= 20V.

De catálogo se tiene que: IDSS puede Variar de 1mA a 100mA… para este diseño se trabajara IDSS=3mA.

1.1

Argumentar matemáticamente el diseño presentado realizando los siguientes cálculos.

-Estudiante 1: a.) Calcular la resistencia del drenaje RD. -Estudiante 2: b.) Calcular la resistencia del drenaje RS.

RS =

VGS(Off) IDSS

RS =

−1.5𝑣 3𝑚𝐴

RS = −0,5 RS = 500Ω

-Estudiante 3: c.) Cual es el tipo de polarización del JFET y explique porque el valor de RG debe ser alto? -Estudiante 4: d.) Calcular la reactancia capacitiva de los condensadores de acople.

1 2𝜋 ∗ 𝑓 ∗ 𝐶1 1 = 2𝜋 ∗ 1000𝐻𝑧 ∗ 10𝑢𝐹 = 15.91𝑜ℎ𝑚𝑠 𝑋𝑐1 =

1 2𝜋 ∗ 𝑓 ∗ 𝐶2 1 = 2𝜋 ∗ 1000𝐻𝑧 ∗ 10𝑢𝐹 = 15.91𝑜ℎ𝑚𝑠 𝑋𝑐2 =

1 2𝜋 ∗ 𝑓 ∗ 𝐶3 1 = 2𝜋 ∗ 1000 ∗ 0.1 = 1591,55 𝑜ℎ𝑚𝑠 𝑋𝑐3 =

-Estudiante 5: e.) Calcular la ganancia de voltaje AV.

2. Solución. (Tercera semana)

2.1

Presentar la simulación del amplificador de baja señal con JFET propuesto en la que se evidencie el correcto funcionamiento y las siguientes mediciones.

-

Amplitud de la señal de salida usando el Osciloscopio. Valor de VGS.

-

Valor de VDS. Valor de VGD. Valor de la corriente ID.

Segunda práctica

Luego de presentada la solución el equipo debe de elaborar una lista de componentes comerciales y comprarlos para llevarlos al laboratorio y realizar el montaje físico del amplificador de baja señal con JFET.

Por favor remítase a la guía de componente práctico ubicada en el entorno de aprendizaje práctico del curso.

Colaborativas:

Consolidación grupal



Luego de que cada integrante realice sus aportes individuales se da inicio a la consolidación del informe grupal donde el equipo deberá decidir democráticamente cual es la fundamentación teórica, la Argumentación y la solución que presentaran finalmente.



Se debe anexar en el informe grupal pantallazos de las participaciones de los estudiantes que integran el equipo de trabajo.

Referencias

El transistor JFET. Pleite, J. Vergaz, R. Ruiz de marcos, J. (2009). Electrónica Análoga para Ingenieros (pp. 37-51). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.a ction?ppg=48&docID=10498503&tm=1482090196645 El transistor MOSFET González, M. (2015). Dispositivos Electrónicos (pp.127167). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.a ction?ppg=127&docID=11201676&tm=1482089571374 Tiristores Grob, B. Fournier, J. (1983). Circuitos electrónicos y sus aplicaciones (pp.154-178). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.a ction?ppg=171&docID=10433916&tm=1482091898589 Clausi, P. (Productor). (2017). OVI Transistores MOSFET. [Video] Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=IPSdGSJheOk