Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Mecánica Eléctrica Laboratorio de Electrónica Electrónica 2 Primer Semestre 2015 Auxiliar: Edvin Baeza

Practica 1 BJT y FET Amplificador de 2 Etapas: Respuesta en Baja y Alta Frecuencia Introducción • Respuesta en Baja Frecuencia; Amplificador con BJT BJT con Polarización por Divisor de Voltaje El siguiente análisis es de un transistor BJT con polarización por divisor de voltaje, pero el análisis es aplicable para las demás configuraciones de polarización de los transistores BJT. Basta encontrar la resistencia equivalente apropiada para la combinación RC. Los capacitores CS CC y CE determinarán la respuesta en baja frecuencia de la red, • CS : Capacitor de Señal • CC : Capacitor de Colector • CE : Capacitor de Emisor

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Respuesta de CS en Baja Frecuencia

La respuesta de media banda o 0.707 o 70.7% es:

La frecuencia de corte es:

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Equivalente de pequeña señal del BJT pero con el capacitor CS es igual al análisis en baja frecuencia.

Respuesta de CC en Baja Frecuencia Como el capacitor de acoplamiento normalmente se conecta entre la salida del dispositivo activo y la carga, la configuración de RC que determina la frecuencia de corte inferior debida a C C, la resistencia total en serie ahora es Ro + RL y la frecuencia de corte debido a CC es:

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Respuesta de CE en Baja Frecuencia Debemos definir la red vista por CE. Una vez establecido el nivel de R e, podemos determinar la frecuencia de corte producida por CE utilizando la siguiente ecuación:

Gráfica de Bode

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Respuesta en Alta Frecuencia; Amplificador Con FET FET Canal N con Autopolarización

El análisis de la respuesta en alta frecuencia del amplificador con FET es muy parecido al del amplificador con BJT. Hay capacitancias entre electrodos y capacitancias de alambrado que determinarán las características de alta frecuencia del amplificador. Los capacitores Cgs y Cgd en general varían de 1 pF a 10 pF, en tanto que la capacitancia Cds suele ser un poco más pequeña y varía de 0.1 pF a 1 pF. Como la red es un amplificador inversor, en la red equivalente de CA de alta frecuencia aparecerá una capacitancia de efecto Miller. A altas frecuencias, Ci se aproximará a un equivalente de cortocircuito y el valor de Vgs se reducirá y, por tanto, también lo hará la ganancia total. A frecuencias en que Co tiende a su equivalente de cortocircuito, la magnitud voltaje de salida en paralelo Vo se reducirá.

Las frecuencias de corte definidas por los circuitos de entrada y salida se obtienen determinando primero los circuitos equivalentes de Thévenin para cada sección.

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Efectos de las Frecuencias Asociadas a Múltiples Etapas

Con una segunda etapa de transistor conectada directamente a la salida de la primera, la respuesta en frecuencia total cambiará de manera significativa. En la región de alta frecuencia, la capacitancia de salida Co ahora debe incluir la capacitancia de alambrado (CW1 ), la capacitancia parásita (Cbe) y la capacitancia de efecto Miller (CMi) de la siguiente etapa. Además, habrá niveles de corte en baja frecuencia debido a la segunda etapa, la cual reducirá aún más la ganancia total del sistema en esta región. Para cada etapa adicional, la frecuencia de corte superior estará determinada sobre todo por la etapa que tenga la frecuencia de corte más baja. El corte en baja frecuencia está determinado principalmente por la etapa que tenga la frecuencia de corte mayor en baja frecuencia. Por tanto, una etapa mal diseñada puede neutralizar un sistema en cascada bien diseñado. El efecto de incrementar el número de etapas idénticas se demuestra considerando las situaciones indicadas: las frecuencias de corte superior e inferior de cada una de las etapas en cascada son idénticas.

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Objetivos Que el estudiante aprenda a armar circuitos, diseñar, interpretar y leer diagramas de circuitos electrónicos y que los capacitores de acoplamiento y de puenteo ya no pueden ser reemplazados por la aproximación de cortocircuito debido al incremento de la reactancia de estos elementos. Descripción La práctica consiste en: • Analizar los 4 circuitos, los cuales son: 1. Amplificador de 2 etapas para respuesta en alta frecuencia con FET. 2. Amplificador de 2 etapas para respuesta en alta frecuencia con BJT. 3. Amplificador de 2 etapas para respuesta en baja frecuencia con FET. 4. Amplificador de 2 etapas para respuesta en baja frecuencia con BJT. • De los análisis anteriores encontrar los valores reales medidos de los circuitos Formato de entrega • Entregar la hoja de calificación adjunta. • Traer armados todos los circuitos en protoboard y realizar las mediciones correspondientes en el laboratorio. • Deben traer sus propios componentes electrónicos y multimetro. • Deben realizar una tabla con datos que se les pide encontrar (impreso) y a mano escribir sus valores. Ejemplo Amplificador de 2 etapas para respuesta en alta frecuencia con FET. Impreso

A mano

RTHi

10K Ohm

Ci

----------------Amplificador de 2 etapas para respuesta en baja frecuencia con FET.

........................................... ---------------------Nota • La práctica se puede hacer en grupos de máximo de 3 integrantes. No se reciben practicas, investigaciones, circuitos y tareas tarde. __________________________________________________________________________ Versión 1S 2014 Revisado por: Inga. Wendy Miranda Elaborado por: Aux. EstuardoToledo __________________________________________________________________________

Circuitos para alta y Baja Frecuencia

Sacados del Libro: Electronica - Teoria de circuitos y dispositivos electronicos - 10ma Edicion - Robert L. Boylestad y Louis Nashelsky (Paginas 590 a la 592).

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Hoja de calificación Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Mecánica Eléctrica Laboratorio de Electrónica Electrónica 2 Primer Semestre 2015 Auxiliar: Edvin Baeza Practica No. 1 Grupo:_________ BJT y FET Amplificador de 2 Etapas Respuesta en Baja y Alta Frecuencia Nombres Completos

Carnet

Asistencia puesta por el Auxiliar Si

No

Si

No

Si

No

Para uso exclusivo del Auxiliar ¿Presentaron tarde la practica ? Si

Sello del laboratorio

No

¿Dañaron algún equipo? Si

No

¿Que equipo dañaron?

1. En los circuitos con FET para alta y baja frecuencia deben encontrar: Resistencia de thévenin de entrada RTHi, Ci Cmi RTHo Cmo 2. En los circuitos con BJT para alta y baja frecuencia deben encontrar: Ri Av fLc Ro 3. ¿Cuales son sus conclusiones con esta practica? __________________________________________________________________________ Versión 1S 2014 Revisado por: Inga. Wendy Miranda Elaborado por: Aux. EstuardoToledo __________________________________________________________________________