Configuracion Cascada

(1)

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN

MARCOS

FA

FACULT

CULTAD DE

AD DE INGENI

INGENIERÍA ELE

ERÍA ELECTRÓNI

CTRÓNICA Y

CA Y

ELÉCTRICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS

ELECTRONICOS II

INFORME N°1

INFORME N°1::

TEMA 1

TEMA 1:

:

CONFIGURACION

CONFIGURACION EN

EN CASCADA

CASCADA

A

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O

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•

(2)

EL AMPLIFICADOR A TRANSISTOR

EMISOR COMÚN

Configuración emisor común

Recta de carga, condensadores de bloqueo y derivación:

Para que una señal sea amplificada tiene que ser una señal de corriente alterna. No tiene sentido amplificar una señal de corriente continua, por que ésta no lleva ninguna información.

En un amplificador de transistores estn involucradas los dos tipos de corrientes !alterna y continua".

#a señal alterna es la señal a amplificar y la continua sirve para establecer el punto de operación del amplificador.

Este punto de operación permitir que la señal amplificada no sea distorsionada.

En el diagrama se ve que la base del transistor est conectada a dos resistencias !R$ y R%". Estas dos resistencias forman un divisor de tensión que permite tener en la base del transistor una tensión necesaria para establecer la corriente de polari&ación de la base.

El punto de operación en corriente continua est sobre una l'nea de carga dibu(ada en la familia de curvas del transistor. Esta l'nea esta determinada por fórmulas que se muestran.

)ay dos casos e*tremos:

• +uando el transistor est en

saturación !c ma*.", que significa que -ce es prcticamente  voltios

• +uando est en corte !c / ", que

significa que -ce es prcticamente igual a -cc.

(3)

0i se modifica R$ y1o R% el punto de operación se modificar para arriba o para aba(o en la curva pudiendo 2aber distorsión

0i la señal de entrada !-in" es muy grande, se recortarn los picos positivos y negativos de la señal en entrada !-out"

El conensaor e !lo"ueo #C$%&

Este condensador !capacitor" se utili&a para bloquear la corriente continua que pudiera venir de -in. Este condensador act3a como un circuito abierto

para la corriente continua y un corto circuito para la corriente alterna !la que se desea amplificar" Estos condensadores no se comportan tan perfectamente en la realidad, pero se acercan bastante, pudiendo suponerse como ideales.

Conensaor e eri'ación #Ce%&

#a resistencia Re es una resistencia que aumenta la estabilidad de el amplificador, pero que tiene el gran inconveniente que es muy sensible a las variaciones de temperatura !causar cambios en la corriente de base, lo que causar variaciones en la corriente de emisor !recordar c / 4 b"".

Esto causar una disminución en la ganancia de corriente alterna, lo que no es deseable. Para resolver el problema se pone en paralelo con Re un condensador que funcionar como un corto circuito para la corriente alterna y un circuito abierto para corriente continua.

• #a tensión de salida estar dada por la siguiente fórmula:

(ou) * Ic + Rc * , + I! + Rc * -fe + I! + Rc

• #a ganancia de tensión es:

.( / (ou) 0 (in * / Rc 0 1in2

!El signo menos indica que -out esta $56 fuera de fase con al entrada -in"

• #a ganancia de corriente es:

.I * #(ou) + 1in% 0 #(in + Rc% * ganancia e 'ol)a3e + 1in 0 Rc

• #a ganancia de potencia es / 7anancia de volta(e * 7anancia de

corriente/

.P * .( + .I

• 8in !impedancia de entrada" /

R$ 00 R4 00 -ie5

que normalmente no es

un valor alto !contrario a lo deseado"

• 8o !impedancia de salida" /

Rc

(4)

No)as&

• 4 / 2fe son parmetros propios de cada transistor.

• 2ie / impedancia de entrada del transistor dada por el fabricante.

AMPLIFICADORES M6LTIETAPAS&

Nos introduce a la necesidad de emplear dos o ms amplificadores conectados en cascada con el propósito de que nuestro sistema amplificador pueda reunir las caracter'sticas que con el empleo de un solo amplificador !con un solo elemento activo" no se podr'a obtener: por e(emplo si el problema de diseño consiste en construir un amplificador que tenga una impedancia de entrada muy alta !por e(emplo $9" y que a su ve& nos proporcione una ganancia de volta(e considerable !por e(emplo 5" entonces podemos percatarnos que ning3n amplificador de una sola etapa resolver'a el problema. 0in embrago, para este caso, si conectamos en cascada un amplificador emisor com3n con otro amplificador emisor com3n obtendremos lo que queremos.

AMPLIFICADOR EN CASCADA 78T

n amplificador en cascada con acoplamiento R+ construido utili&ando ;<= se ilustra en la figura, la venta(a de las etapas en cascada es la mayor ganancia total de volta(e.

#a impedancia de entrada del amplificador es la de la etapa $:

hie R R Zi 2 1 =

y la impedancia de salida del amplificador es la de la etapa %:

C C ro R R

Zo₌ _≈

El siguiente e(emplo muestra el anlisis de un amplificador ;<= en cascada e*2ibiendo la gran ganancia de volta(e conseguida ! AV = A1* A2"

(5)

E8EMPLO

+alcule la ganancia de volta(e, volta(e de salida, impedancia de entrada e impedancia de salida para el amplificador ;<= en cascada de la figura mostrada. +alcule el volta(e de salida resultante si una carga de $ > se conecta a la salida.

Solución

El anlisis de polari&ación de cd resulta en:

V B = 4.8 V, V E = 4.1 V, V C = 11 V, I C= 4.1 mA En el punto de polari&ación: Ω = = = 6.3 1 . 4 26 26 C I re

#a ganancia de volta(e de la etapa $ es por consiguiente:

104 3 . 6 6 . 654 3 . 6  3 . 6 ! 200 ! " . 4 15 2 . 2 2 1 1 = − Ω Ω − =        Ω Ω Ω Ω Ω − =         − − = k k k re hie R R R Av C

mientras que la ganancia de volta(e de la etapa % es:

34# 3 . 6 2 . 2 2 = − Ω Ω − = − = k re Rc Av

para una ganancia de volta(e total de:

(

104

)(

34#

)

362#6

2

1 = − − =

= Av Av Av

El volta(e de salida es entonces: ( )( V ) V AvVi

Vo ₌ ₌ 362#6 25_µ ₌0.#

#a impedancia de entrada del amplificador es:

Ω = Ω Ω Ω = = R₁ R₂ re 4."k 15k !200!6.3  #32 Zi _β

mientras que la impedancia de salida del amplificador es: Ω

=

= Rc k Zo ₂_.₂

(6)

0i se conecta una carga de $ > a la salida del amplificador, el volta(e resultante a través de la carga es:

V V k k k V R Z R V _O L O L L !0.#  0" 10 2 . 2 10 = Ω + Ω Ω = + =