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587 RESUMEN 9. 1 4 RESUMEN Conclusiones y conceptos importantes 1. El log aritmo de un númer o da la potencia a la cual se debe elevar la base para obtener el mismo número. Si la base es 10, se conoce como logaritmo común; si la base es e 2.718 28…, se conoce como logaritmo natural. 2. Como la cap acidad nominal de decibeles de cualquier pieza de equipo es unacomparación entre niveles, se debe seleccionar un ni vel de referencia en cada área de aplicación. P ara sistemas de audio, el nivel de referencia en general se acepta como1 mW. Cuando se uti- lizan niveles de v oltaje para determinar la ganancia en dB entre dos pu ntos, en general se ignora cualquier diferencia del nivel de resistencia. 3. La ganancia en dB de sistemas en cascada es simplemente l a suma de las ganancias en dB de cada etapa. 4.Los elementos capacitivos de una red determinan el ancho de banda de un sistema. Los elementos capacitivos más grandes del diseño básico determinan la frecuencia de corte in- ferior, en tanto que los capacitores parásito s más pequeños determinan las frecuencias de corte superiores. 5. Las frecuencias a la s cuales la ganancia se r educe a 70.7% del v alor de banda media se co- nocen como frecuencias de corte, esquina, banda, ruptura o de media potencia. 6. Cu an to más angosto es el ancho de banda, más pequeño es el intervalo de frecuencias que permitirán transferir potencia a la carga que es por lo menos 50% del nivel de banda media. 7. Un camb io en la fre cuenc ia por un f actor d e dos, equi vale nte a una octava, pro duc e un cambio de ganancia de 6 dB. Para un cambio de 10:1 en la f recuencia, equivale nte a una década, se pre senta un cambio de ganancia de 20 dB. 8. Para cualq uier a mpli fica dor inversor, la capacitancia de entrada se incrementará por cau- sa de una capacitancia de efecto Miller determinada por la ganancia del amplificador y la capacitancia (parásita) entre electrodos entre las terminales de entrada y de salida del dis- positivo activo. 9. En la frecu encia defi nida p or  f   , sensible a las condiciones de operación de cd del transis- tor , ocur rirá una reducción en beta (  h  fe ) de 3 dB. Esta variación en beta puede definir la frecuencia de corte superior del diseño. 10.Las frecuencias de corte superior e inferior de un amplificador se pueden determinar por la respuesta del sistema a una entrada de onda cuadrada. La apariencia general revelará de inmediato si la respuesta de en baja o en alta frecuencia está demasiado limitada para la frecuencia aplicada, en tanto que un examen más detallado de la respuesta re velará el an- cho de banda real del amplificador. Ecuaciones: Logaritmos: Respuesta en baja frecuencia: Respuesta en baja frecuencia del BJT :  R s ¿ =   R s 7   R 1 7   R 2  R e  =   R  E  7 a  R¿ s b +  r e b ,  f  L  E  = 1 2p  R e C  E ,  R o  =   R C 7 r o  f  L C  = 1 2p(  R o +  R  L )C C ,  R i  =   R 1 7  R 2 7 br e  f  L s  = 1 2p(  R s  +  R i )C s ,  f 1  = 1 2p  RC  A v  = 1 1  -  j(  f 1 >  f  ) , G dB T =  G dB 1 +  G dB 2 +  G dB 3 +  Á +  G dB n G dB  = 10 log 10 P 2 P 1 = 20 log 10 V 2 V 1 log 10  ab  = log 10  a  + log 10  b, log 10 a b = log 10  a  - log 10  b a  =  b  x ,  x  = log b a,

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587RESUMEN9.14 RESUMEN●

Conclusiones y conceptos importantes

1. El logaritmo de un número da la potencia a la cual se debe elevar la base para obtener

el mismo número. Si la base es 10, se conoce como logaritmo común; si la base es e

2.71828…, se conoce como logaritmo natural.

2. Como la capacidad nominal de decibeles de cualquier pieza de equipo es una comparación

entre niveles, se debe seleccionar un nivel de referencia en cada área de aplicación. Para

sistemas de audio, el nivel de referencia en general se acepta como 1 mW. Cuando se uti-lizan niveles de voltaje para determinar la ganancia en dB entre dos puntos, en general se

ignora cualquier diferencia del nivel de resistencia.

3. La ganancia en dB de sistemas en cascada es simplemente la suma de las ganancias en dB

de cada etapa.

4. Los elementos capacitivos de una red determinan el ancho de banda de un sistema. Los

elementos capacitivosmás grandes del diseño básico determinan la frecuencia de corte in-

ferior, en tanto que los capacitores parásitos más pequeños determinan las frecuencias de

corte superiores.

5. Las frecuencias a las cuales la ganancia se reduce a 70.7% del valor de banda media se co-

nocen como frecuencias de corte, esquina, banda, ruptura o de media potencia.

6. Cuanto más angosto es el ancho de banda, más pequeño es el intervalo de frecuencias que

permitirán transferir potencia a la carga que es por lo menos 50% del nivel de banda media.

7. Un cambio en la frecuencia por un factor de dos, equivalente a una octava, produce un

cambio de ganancia de 6 dB. Para un cambio de 10:1 en la frecuencia, equivalente a una

década, se presenta un cambio de ganancia de 20 dB.

8. Para cualquier amplificador inversor, la capacitancia de entrada se incrementará por cau-

sa de una capacitancia de efecto Miller determinada por la ganancia del amplificador y la

capacitancia (parásita) entre electrodos entre las terminales de entrada y de salida del dis-

positivo activo.

9. En la frecuencia definida por f  , sensible a las condiciones de operación de cd del transis-

tor, ocurrirá una reducción en beta ( h fe) de 3 dB. Esta variación en beta puede definir la

frecuencia de corte superior del diseño.

10. Las frecuencias de corte superior e inferior de un amplificador se pueden determinar por

la respuesta del sistema a una entrada de onda cuadrada. La apariencia general revelará

de inmediato si la respuesta de en baja o en alta frecuencia está demasiado limitada para la

frecuencia aplicada, en tanto que un examen más detallado de la respuesta revelará el an-

cho de banda real del amplificador.

Ecuaciones:

Logaritmos:

Respuesta en baja frecuencia:

Respuesta en baja frecuencia del BJT:

 Rs¿ =   Rs 7

  R1 

7  R2 Re   =   R E   7 a R¿s

b+   r eb , f  L E 

  =1

2p ReC  E 

,

 Ro   =   RC 7r o f  LC  =

1

2p( Ro   +   R L)C C 

,

 Ri   =   R1 7 R2 7br e f  Ls  =

1

2p( Rs   +   Ri)C s,

 f 1  = 12p RC 

 Av  = 11   -   j(  f 1> f  ),

GdBT   =   GdB1

  +  GdB2  +  GdB3

  +   Á +  GdBn

GdB   = 10 log10

P2

P1

= 20 log10

V 2

V 1log10 ab   = log10 a   + log10 b,

log10

a

b= log10 a   - log10 ba   =   b x ,

   x   = logba,

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RESPUESTA EN

FRECUENCIA DE

LOS BJT Y LOS JFET

588 Respuesta en baja frecuencia del FET:

Capacitancia de efecto Miller:

Respuesta en alta frecuencia del BTJ:

Respuesta en alta frecuencia del FET:

Efectos de múltiples etapas:

Prueba con una onda cuadrada:

9.15 ANÁLISIS POR COMPUTADORA●

El análisis por computadora de este capítulo se integró al texto precedente para enfatizar y de-

mostrar claramente la potencia del paquete de software PSpice. La respuesta en frecuencia

completa de un sistema de una sola etapa de múltiples etapas se determina en un tiempo rela-

tivamente corto para verificar los cálculos teóricos o para indicar de inmediato las frecuenciasde corte superior e inferior del sistema. Los ejercicios incluidos en el capítulo permiten apli-

car el programa PSpice a varias redes.

PROBLEMAS●

* Nota: Los asteriscos indican los problemas más difíciles

9.2 Logaritmos

1. a. Determine el logaritmo común de los siguientes números: 103, 50 y 0.707.

b. Determine el logaritmo natural de los números de la parte (a).

c. Compare las soluciones de las partes (a) y (b).

P  =  

V   -   V ¿

V  f  Lo

  =  

P

p  f s,BW     f  H i

  =0.35

t r ,

 f  ¿2   = (2 21>n- 1)  f 2 f  ¿1   =

 f 1

2 21>n- 1

,

C  M o  =  

a1   -

1

 Avb C gd 

C o   =  C W o+   C ds   +   C  M o

, RTho  =   R D 

7  R L 

7  r d , f  H o  =

1

2p RThoC o

,

C  M i  =  (1   -   Av)C gd 

C i  =  C W i  +   C gs   +   C  M i

, RThi  =   Rsig 7 RG, f  H i

  =1

2p RThiC i

,

 f T      h femedia  f b

 f b   

1

2pbmediar e(C be   +   C bc)

h fe   =

h f emedia

1   +   j( f 

> f b

)

C o  =  C W o  +   C ce   +   C  M o

, RTho  =   RC   7  

 R L 7

 r o, f  H o

  =1

2p RThoC o

,

C i   =  C W i  +   C be   +   C  M i

 RThi=   Rs 

7  R1 

7 R2 7

  Ri, f  H i

  =1

2p RThiC i

, Av   =1

1   +   j(  f > f 2),

C  M o  = a1   -

1

 Av

b  C  f C  M i  = (1   -   Av)C  f ,

 Req   = RS 

1   +   RS (1   +   gmr d )>(r d   +   R D 7 R L)  RS  

" 1

gm

2 r d 

q Æ

 f  LS =

1

2p ReqC S 

,

 Ro  =   R D 7r d  f  LC  =

1

2p( Ro   +   R L)C C 

,

 Ri   =   RG f  LG  =

1

2p( Rsig   +   Ri)C G,