TRABAJO COLABORATIVO FASE 2

PRODUCTO FINAL

PRESENTADO POR WILLIAM ALEXANDER RUIZ

COD 7181976

TUTOR ALFREDO LPEZ

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD INGENERIA EN TELECOMUNICACIONES

AMPLIFICADORES GRUPO 201425_21

2015

INTRODUCCIN Para el desarrollo de la siguiente necesidad el estudiante del curso de Amplificadores de la UNAD ha debido oportunamente considerar y analizar la informacin sobre la aplicacin de los Amplificadores de realimentacin, Osciladores y Amplificador de Potencia, tomando como base un problema real dndole solucin y as asimilar el conocimiento en base al sistema ABP. Con lo anterior loa solucin al problema planteado se propone una solucin que nos permita suplir la necesidad de realizar las diferentes pruebas a los elementos amplificadores, los cuales son de vital importancia para realizar la tarea encomendada, es as como se evidencia tambin las comparaciones de los diferentes puntos de vista de los integrantes para dar solucin a la problemtica planteada Hasta aqu hemos sido capaces de amplificar seales de bajo nivel convirtindolas en variaciones de tensin verdaderamente importantes, empleando para ello una o varias etapas amplificadoras, generalmente, se requiere de una seal de salida capaz de entregar suficiente potencia a un dispositivo externo que acta como carga. Si a los circuitos estudiados hasta ahora les aplicamos alguna de estas cargas, estaran condenados al fracaso, pues estas presentan impedancias internas, mientras aquellas poseen impedancias de salida elevada. Es por eso necesario la conexin de circuitos capaces de gobernar las corrientes exigidas por esas cargas Con lo anterior nos disponemos al desarrollo de un informe basados en el estudio de los amplificadores de potencia atendiendo adems las clases ms importantes

OBJETIVOS

1. Afianzar los temas de retroalimentacin de circuitos con Amplificadores Operacionales,

circuitos osciladores y amplificadores de potencia.

2. Comprender el funcionamiento de los tipos de realimentacin para circuitos amplificadores, y estar en capacidad de describir sus caractersticas .

3. Construir y concluir una propuesta de solucin al ABP sobre la construccin del generador de seales, que cumpla con las especificaciones y caractersticas requeridas.

4. Ampliar los conocimientos de temas antes estudiados en las bibliografas recomendadas

para el estudio del curso.

5. Aplicar los conocimientos en un ejemplo hipottico que nos acerca a la realidad como ingenieros de la UNAD

Tabla con la sntesis del Momento2

Preguntas

W. Ruiz Acuerdo grupal

1. Describa brevemente los tipos de realimentacin posibles para un circuito amplificador.

Dependiendo de la de la magnitud que retroalimentemos a la entrada y del tipo de amplificador que tengamos podemos distinguir 4 configuraciones bsicas de retroalimentacin Realimentacin serie-paralelo: amplificador de tensin. Tensin de entrada y tensin de salida. El amplificador bsico y la red de realimentacin tienen la misma corriente de entrada y la misma tensin de salida. Alta impedancia de entrada, con baja impedancia de salida. Realimentacin paralelo-paralelo: amplificador de Transresistencia. Este tipo de circuito muestra voltaje en la salida y se compara en forma de corriente. Muestrea tensin y compara corriente. Baja impedancia de entrada, con baja impedancia de salida Realimentacin paralelo-serie: amplificador de corriente. Corriente de entrada y corriente de salida. Muestrea y compara corriente. Baja impedancia de entrada, con alta impedancia de salida. Realimentacin serie-serie: amplificador de transconductancia . Tensin de entrada-Corriente de salida. Alta impedancia de entrada, con alta impedancia de salida

1. A medida que la tensin de salida se incrementa en su valor pico a pico, la fraccin de realimentacin disminuye automticamente hasta que la ganancia en lazo es 1. En este punto el valor pico a pico de la tensin de salida se hace constante. (William Ruiz)

2. Describa brevemente los circuitos osciladores que se mencionan en la bibliografa.

Oscilador RC de desplazamiento de fase: Es un circuito electrnico que produce una salida en forma de onda senoidal. Consiste en un amplificador inversor, o de ganancia negativa, al que se le aade una realimentacin constituida por una seccin RC de tercer orden en escalera. Esta red de realimentacin introduce un desfase de 180 para ser compatible con la ganancia negativa del amplificador que introduce a su vez otro desfase de 1801 el oscilador de cambio de fase se utiliza frecuentemente como oscilador de audio a frecuencias audibles. Oscilador RC con red de Wien (Wien

1. Un Oscilador en puente de Wien es aquel oscilador tpico para frecuencias pequeas a moderadas en el intervalo de 5 Hz a 1 MHz. Casi siempre se usa en generadores de audio comerciales y generalmente se prefiere en otras aplicaciones de baja frecuencia. El oscilador en puente de Wien produce una onda sinusoidal casi perfecta

bridge): es un circuito oscilador que genera ondas sinusoidales sin necesidad de ninguna seal de entrada. Puede generar un amplio rango de frecuencias. El puente est compuesto de cuatro resistencias y dos condensadores. Osciladores LC: Los osciladores LC se basan en la utilizacin de un circuito resonante. Su funcionamiento se basa en el almacenamiento de energa en forma de carga elctrica en el condensador y en forma de campo magntico en la bobina, El circuito resonante est formado por 3 impedancias. Para que aparezca el efecto de resonancia deben existir impedancias inductivas y capacitivas

en la salida (William Ruiz) 2. Los Cristales de cuarzo

como cristales naturales tienen la propiedad de ser piezoelctricos. Debido a este efecto, un cristal que vibra acta como un circuito LC resonante con una Q extremadamente alta. El cuarzo es el cristal ms importante con efecto piezoelctrico. Se emplea en osciladores de cristal donde se necesita una frecuencia precisa y fiable. El reloj de pulsera electrnico es otra de sus aplicaciones habituales. (William Ruiz)

3. Describa brevemente las caractersticas de los amplificadores de potencia Clase A, B y AB.

Amplificadores de clase A: un amplificador de potencia funciona en clase A cuando la tensin de polarizacin y la amplitud mxima de la seal de entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de salida circule durante todo el perodo de la seal de entrada.

Amplificadores de clase B: un amplificador de potencia funciona en clase B cuando la tensin de polarizacin y la amplitud mxima de la seal de entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de salida circule durante un semiperodo de la seal de entrada.

Amplificadores de clase AB: son una mezcla de los dos anteriores, un amplificador de potencia funciona en clase AB cuando la tensin de polarizacin y la amplitud mxima de la seal de entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de salida circule durante menos de un perodo y ms de un semiperodo de la seal de entrada.

Cuando una seal de entrada a un circuito presenta un voltaje de amplitud suficiente, las etapas conectadas a continuacin han de entregar ganancia de corriente para, de esta forma, poder excitar convenientemente a la carga. Estas etapas se llaman etapas de potencia o amplificadores de potencia y se dividen bsicamente en cuatro clases. A, B AB y C, dependiendo de la forma de la seal de salida, a partir de una entrada senoidal. Un amplificador clase A ofrece una seal de salida igual a la de entrada, pero amplificada. En clase AB la salida esta amplificada algo ms de la mitad de la seal de entrada, en clase B solo un semiciclo y en clase C parte de un semiciclo de dicha seal.

4. Para el problema planteado,

Vamos a utilizar un condensador en un amplificador hace que la ganancia de ste dependa de la frecuencia.

Con un montaje que permita sacar los 3 tipos de onda, demostrara recursividad,

desarrolle el paso 4 (lista de posibles acciones) del ABP.

Podemos aplicar una estructura bsica de un oscilador sinusoidal con un circuito realimentado serie-paralelo Con un generador que entregue una banda de frecuencia con rangos desde 10 Hz hasta los 150 KHz, este generador tiene aplicacin en el diseo, prueba, calibracin y reparacin de circuitos y aparatos de audio o sonido tales como: amplificadores, grabadoras, mezcladores, ecualizadores entre otros. Importantes son la banda de frecuencias y su precisin (%), los formas de onda con su nivel de distorsin (%), el voltaje de salida y las funciones especiales.

normalmente un integrado simple deja sacar la onda cuadrada y triangular, pero con un swicheo que se le aplique a un transistor que se encuentra en corte de saturacin y con un condensador, permiten la carga y descarga del condensador haciendo un moldeo de la onda, generando una onda senoidal de buena calidad, es decir que estara cargndose y descargndose a la misma frecuencia. El condensador junto a un kit de resistencias apropiadas nos permitirn manipular la frecuencia, recordemos que a mayor frecuencia, el voltaje pico tiende a disminuir un poco. (William Ruiz)

5. Para el problema planteado, desarrolle el paso 5 (anlisis de informacin) del ABP.

Sabemos que El generador de seal que habitualmente emplea una empresa para probar los circuitos est daado. Nuestra misin es disear un dispositivo electrnico de bajo costo que produzca una onda senoidal de muy buena calidad, con las especificaciones adecuadas para el uso que se ha mencionado. Contamos con conocimiento especficos y tcnicos tales como el anlisis de frecuencia, que nos demuestra que con la presencia de un condensador en un amplificador hace que la ganancia de ste dependa de la frecuencia. Los condensadores de acoplo y desacoplo limitan su respuesta a baja frecuencia, y los parmetros de pequea seal de los transistores que dependen de la frecuencia as como las capacidades parsitas asociadas a los dispositivos activos limitan su respuesta a alta frecuencia. Adems un incremento en el nmero de etapas amplificadoras conectadas en cascada tambin limita a su vez la respuesta a bajas y altas frecuencias. Con un oscilador de Puente de Wein, que produce ondas sinusoidales puras a una frecuencia fija. Se genera una

Un Generador de onda senoidal, es un oscilador RC de baja frecuencia, tambin conocido como Oscilador Puente de Wien. Un Oscilador de Puente de Wien, es un tipo de oscilador que genera ondas senoidales sin necesidad de ninguna seal de entrada. Las propiedades de seleccin de frecuencias del Puente de Wien son muy adecuadas para la red de realimentacin de un oscilador. Este circuito se utiliza mucho en los instrumentos de laboratorio de frecuencia variable (generadores de seales). Concluyendo y analizando toda esta informacin: Mi siguiente propuesta se basa segn lo aplicado tericamente y con el trabajo en el laboratorio y que dejo a su consideracin

seal de realimentacin controlada a travs del amplificador operacional. Los generadores de seales son circuitos electrnicos que producen seales continuas, oscilantes

respetado compaero, retroalimentando o perfeccionando esta idea. Se propone utilizar un integrado lm567 que por lo general es utilizado para generar tonos codificar tonos, en esta oportunidad lo vamos a utilizar para generar 3 ondas cuadradas, triangulares y senoidales, este puede llegar a oscilar unos 30 Hz hasta 700 KHz. Se alimentara a 5 V y para nuestro caso reemplazara eficazmente el generador de seal daado en la fbrica de amplificadores de audio. (William Ruiz)

Respuesta 1 grupal completa: .A medida que la tensin de salida se incrementa en su valor pico a pico, la fraccin de realimentacin disminuye automticamente hasta que la ganancia en lazo es 1. En este punto el valor pico a pico de la tensin de salida se hace constante. La realimentacin de un amplificador se emplea para modificar sus caractersticas de funcionamiento y se hace cuando se toma una parte de la salida y se reinyecta en la entrada, un circuito amplificador tiene dos tipo de realimentacin, la realimentacin negativa donde a. 0 con este tipo de conexin se estabiliza la ganancia del amplificador, aumenta el ancho de banda y reduce el ruido de distorsin, la realimentacin positiva donde a.0 con esta conexin se tiene el efecto contrario a la realimentacin negativa (William Ruiz) Respuesta 2 grupal completa: Un Oscilador en puente de Wien es aquel oscilador tpico para frecuencias pequeas a moderadas en el intervalo de 5 Hz a 1 MHz. Casi siempre se usa en generadores de audio comerciales y generalmente se prefiere en otras aplicaciones de baja frecuencia. El oscilador en puente de Wien produce una onda sinusoidal casi perfecta en la salida. Los Cristales de cuarzo como cristales naturales tienen la propiedad de ser piezoelctricos. Debido a este efecto, un cristal que vibra acta como un circuito LC resonante con una Q extremadamente alta. El cuarzo es el cristal ms importante con efecto piezoelctrico. Se emplea en osciladores de cristal donde se necesita una frecuencia precisa y fiable. El reloj de pulsera electrnico es otra de sus aplicaciones habituales. (William Ruiz) Respuesta 3 grupal completa: Cuando una seal de entrada a un circuito presenta un voltaje de amplitud suficiente, las etapas conectadas a continuacin han de entregar ganancia de corriente para, de esta forma, poder

excitar convenientemente a la carga. Estas etapas se llaman etapas de potencia o amplificadores de potencia y se dividen bsicamente en cuatro clases. A, B AB y C, dependiendo de la forma de la seal de salida, a partir de una entrada senoidal. Un amplificador clase A ofrece una seal de salida igual a la de entrada, pero amplificada. En clase AB la salida esta amplificada algo ms de la mitad de la seal de entrada, en clase B solo un semiciclo y en clase C parte de un semiciclo de dicha seal. (William Ruiz) Respuesta 4 grupal completa: Con un montaje que permita sacar los 3 tipos de onda, se demostrara recursividad, normalmente un integrado simple deja sacar la onda cuadrada y triangular, pero con un swicheo que se le aplique a un transistor que se encuentra en corte de saturacin y con un condensador, permiten la carga y descarga del condensador haciendo un moldeo de la onda, generando una onda senoidal de buena calidad, es decir que estara cargndose y descargndose a la misma frecuencia. El condensador junto a un kit de resistencias apropiadas nos permitirn manipular la frecuencia, recordemos que a mayor frecuencia, el voltaje pico tiende a disminuir un poco. (William Ruiz) Respuesta 5 grupal completa: Un Generador de onda senoidal, es un oscilador RC de baja frecuencia, tambin conocido como Oscilador Puente de Wien. Un Oscilador de Puente de Wien, es un tipo de oscilador que genera ondas senoidales sin necesidad de ninguna seal de entrada. Las propiedades de seleccin de frecuencias del Puente de Wien son muy adecuadas para la red de realimentacin de un oscilador. Este circuito se utiliza mucho en los instrumentos de laboratorio de frecuencia variable (generadores de seales). Concluyendo y analizando toda esta informacin: Mi siguiente propuesta se basa segn lo aplicado tericamente y con el trabajo en el laboratorio y que dejo a su consideracin respetado compaero, retroalimentando o perfeccionando esta idea. Se propone utilizar un integrado lm567 que por lo general es utilizado para generar tonos codificar tonos, en esta oportunidad lo vamos a utilizar para generar 3 ondas cuadradas, triangulares y senoidales, este puede llegar a oscilar unos 30 Hz hasta 700 KHz. Se alimentara a 5 V y para nuestro caso reemplazara eficazmente el generador de seal daado en la fbrica de amplificadores de audio. (William Ruiz)

CONCLUSIONES

1. Se potencializaron las cualidades como investigador y practicante teniendo en cuenta las

definiciones requeridas sobre amplificadores y tipos de realimentacin con lo cual se genera una idea completa de lo que embarcan estos conceptos y sus aplicaciones.

2. Concluyendo es viable utilizar un circuito oscilador puente de Wien para dar respuesta al

problema planteado.

3. Para el problema planteado (ABP) es importante tener asimilados los conceptos expuestos en la tabla de respuestas, ya que involucran directamente el funcionamiento de un generador de seales.

4. La construccin de un generador de seales de buena calidad depende de la sntesis de la informacin terica que se encuentra en este informe

5. Con el montaje del circuito que permite ver y analizar los 3 tipos de onda, el cual se menciona detalladamente en este informe mitigara las fallas del generador de seales de la empresa de audio a la cual le estamos brindando asesora y soporte tcnico.

REFERENCIAS

Anlisis en frecuencia:

Boylestad, R. L. y Nashelsky, L. (2009). Electrnica: Teora de Circuitos y Dispositivos Electrnicos

(8a ed.). Respuesta en frecuencia de transistores BJT y FET (pp. 569-626). Mxico: Pearson.

Malvino, A. P. (2007). Principios de Electrnica. (7a ed.). Efectos de la frecuencia (pp. 567-618).

Madrid: McGraw Hill.

Floyd, T. L. (2008). Dispositivos Electrnicos (8a ed.). Respuesta en frecuencia de un amplificador

(pp. 492-552). Mxico: prentice Hall.

Configuraciones compuestas:

Boylestad, R. L. y Nashelsky, L. (2009). Electrnica: Teora de Circuitos y Dispositivos Electrnicos

(8a ed.). Configuraciones compuestas (pp. 627-674). Mxico: Pearson.

Malvino, A. P. (2007). Principios de Electrnica. (7a ed.). Amplificadores diferenciales (pp. 619-

666). Madrid: McGraw Hill.

Amplificador operacional:

Boylestad, R. L. y Nashelsky, L. (2009). Electrnica: Teora de Circuitos y Dispositivos Electrnicos

(8a ed.). Amplificadores operacionales y Aplicaciones del amplificador operacional (pp. 675-746).

Mxico: Pearson.

Malvino, A. P. (2007). Principios de Electrnica. (7a ed.). Amplificadores operacionales (pp. 667-

718). Madrid: McGraw Hill.

Malvino, A. P. (2007). Principios de Electrnica. (7a ed.). Circuitos lineales con amplificador

operacional (pp. 753-808). Madrid: McGraw Hill.

Malvino, A. P. (2007). Principios de Electrnica. (7a ed.). Circuitos no lineales con amplificador

operacional (pp. 879-930). Madrid: McGraw Hill.

Floyd, T. L. (2008). Dispositivos Electrnicos (8a ed.). El amplificador operacional (pp. 592-754).

Mxico: prentice Hall.