Practica 6 ELE

8/18/2019 Practica 6 ELE

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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

TEMA: AMPLIFICADOR REALIMENTADO SERIE-SERIE

ELECTRÓNICA II

DOCENTE: Ing. JOSE HUGO CASTELLANOS

03 DE NOVIEMBRE DE 2015


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INTRODUCCIÓN

En el laboratorio propuesto se analizará el funcionamiento de un amplificador

realimentado serie – serie (S-S), teniendo en cuenta lo visto en teoría como las

ventajas que este posee y su comparación con el modelo sin realimentar, así como

observar cómo el amplificador no depende de los parámetros internos.

MARCO TEÓRICO

COMPONENTES UTILIZADOS: Los componentes usados para el desarrollode la práctica fueron:

Arreglo de Transistores (CA-3086), el cual es usado para realizar las

medidas con un hFE estable de 100. En este caso es el transistor sobre

el cual se hace el montaje del amplificador serie- serie Resistencias comerciales

Condensadores de 1uF, 10 uF, 47uF, y de 100 uF electrolíticos para el

respectivo acople y desacople.

DISEÑO

Para el desarrollo de la práctica y las condiciones dadas se toman en cuenta los

parámetros, tomados del respectivo datasheet del CA-3086 (Anexado al final):

Valores iniciales

Para el diseño se tiene en cuenta los siguientes parámetros

Vcc= 12v Icq=0.6mA hfe=100 Vbe=0.7 Rg=50 Av=-10

Implementación y cálculos:

POLARIZACION

Montaje


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Se diseña partiendo de la polarización universal para ello se tiene que:

0.6CQ I mA, 0.6

6100B mA

I A

Para la resistencia estática se tiene lo

siguiente

12Res 10

2 1.2CQ

Vcc v k

I mA ;

5Res Rc RE RE Rc k

Para Rth se tiene que por estabilidad

térmica0.1(100)(5 ) 50Rth k k

Ecuación estática de Entrada

Donde la Rth está dada por: 0.1(100)(5 ) 50Rth k k

( ) 0.7 Rth=50k

50k (6 ) 0.7 3 4TH B RE

TH

Rth I v V

A v v v

1 150Vcc Rth

R k Vth

Y 12 751

R Rth R k

R Rth

Ahora bien para la Realimentación se establece una Avf=-10, para ello y

de acuerdo al diagrama se tiene que el Amplificador realimentado en (S-

S), es un amplificador Ag (transconductancia).


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Se tiene que l'VF G A A R donde1 1

reG A

, por ende l'

reVF R

A

l'10 Rl'=Rc=5k ReR

Entonces 5re 50010k

*Aclarando que Re se toma como 470 por

su valor comercial.

Modelo A.C (Sin Realimentación)

Figura 2 Equivalente A.C sin realimentación

Se tiene la Rb sin embargo en paralelo con hie lo que aproximadamente

queda una resistencia del valor de hie.

Figura 3 Equivalente A.C con el Modelo del transistor

Figura 1 Polarización


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Donde0.6

23.0726 26

CQ I mA gm mS mv mv

y 4.3 gm hie k hfe

20.74SAL

G ENT

I Hfe a mS V Rg hie re

470re 1 1

470

Por otra parte se tiene:

1.931

G G

G

a A mS

a Lo que es 1 1 2.1G A mS

Donde La ganancia de voltaje está dada por 9.6VF G

A A Rl

Quedando de la siguiente manera el circuito

Figura 4 Montaje completo sin Realimentación

Se aclara que en el equivalente A.C Rb no se muestra ya que como hie


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Se verifica polarización donde 5.7CE V v ; 2.9RC V v ; 3.4RETOT V v

Aplicar ( )ent VpSen t a 1frec kHz . Medir y anotar en la tabla

Vent(mV)

Vsal(mv)

AvfMedido Teórico Error

60 580,9 9,68166667 10 3,18333333Tabla 1.

*Los valores están dados en Pico a Pico, ya que el voltaje de entrada fue 30mv,dando como valor pico a pico 60mv

2) Montar el circuito sin realimentación aplicar el voltaje Vent delpunto anterior, medir y anotar en la tabla

Donde la Rl es 5k . *Los valores están dados en Pico a Pico, ya que el voltaje

de entrada fue 30mv, dando como valor pico a pico 60mv, e igualmente el de

la corriente.

3) Medir el BW usando el método de onda cuadrada. En puntos 1 y

2 comparar con fhf=fh(1+ G a )

ANALISIS

1) En el primer montaje con realimentación se pudo observar que la ganancia

disminuyo, con relación al valor teórico, aunque no fue mucho se pudo verque está muy cerca del valor teórico propuesto en la práctica de 10 en

voltaje, se pudo evidenciar la estabilización del transistor en comparación

con las practicas anteriores y con los problemas de distorsión que se

presentaban. Entre lo más importante la minimización de ruido y de

distorsión al usar señales de entrada muy pequeñas.

2) En el segundo circuito “sin realimentación” se puede ver como sedisminuye más la ganancia, sin embargo partiendo del objetivo de este


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amplificador como lo es un amplificador de transconductancia, se pudo

observar como los valores se acercan bastante a los teóricos sin embargo

su error no baja de un 5%, para este caso y en comparación a las anteriores

practicas se evidencia una gran eficiencia por parte de este amplificador,

así como la estabilidad a parámetros de hfe y hie. Aunque lo que más vario

fue la ganancia de voltaje se redujo en comparación con el primer punto

más de un 10%.

3)

CONCLUSIONES

Se observa en el primer montaje la ganancia de voltaje es más próxima al

valor teórico sin embargo no lo alcanza, así mismo se puede ver como en

el circuito realimentado el B está relacionado directamente con el valor de

ganancia de voltaje que se desea por lo tanto el B es de vital importancia,

ya que aparte de establecer el valor de la ganancia de voltaje, permite la

realimentación del circuito, y por supuesto la correcta polarización e

interpretación del circuito permite modelar los valores en la práctica según

se presente el problema, ya que como amplificador de voltaje se ve muy

estable sin embargo, con respecto a amplificadores previamente utilizados

se puede ver como la realimentación permite medir y ver con facilidad las

señales ya que el nivel de reducción y minimización de ruido y de

distorsión es bastante notorio.

El circuito montado sin realimentación aparentemente debe dar los

mismos resultados que el montado con realimentación, pero como

depende de su respectivo equivalente a.c, se atribuye un problema con lasresistencias usadas ya que las usadas son comerciales por ende su nivel de

tolerancia está alrededor de un 5%, pero aunque se conoce que este

amplificador está blindado para hie y hfe, no se muestra una gran variación

como se presentan en amplificadores no realimentados, pero se evidencio

que la ganancia disminuyo con respecto a la teoría y al primer punto del

circuito realimentado.


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El nivel de eficiencia es muy bueno, la realimentación asegura la reducción

de ruido y la distorsión, así como el BW se incrementa de manera

proporcional al B.

Se hace efectiva la prueba de Onda cuadrada ya que con la limitación del

generador, y respecto a lo calculado el valor del fh es superior a lo

alcanzado por un generador de laboratorio, y claro que se evidencio este

crecimiento con respecto al ancho de banda

.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Louis Nashelsky, Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos

electrónicos; Octava Edición; Pearson Tomasi; Sistemas de comunicaciones electrónicas; Prentice Hall Circuitos Microelectrónicos; Rashid Apuntes de Clase

ANEXOS

SIMULACIONES


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Simulación 1 Polarización Montaje 1 punto

Simulación 2Montaje con Señal A.C de entrada de 60mv con realimentación


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Simulación 3 Señal de entrada y salida Av voltaje (con realimentación)

Simulación 4 Polarización Circuito sin Realimentación

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