Experimento 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Curso: Electrónica Análoga II Experimento N° 3 RESPUESTA EN BAJA FRECUENCIA DEL AMPLIFICADOR EN EMISOR COMÚN, CON ACOPLAMIENTO R-C Docente: Ing. Humberto Salazar Nombre: Escalante Quispe Leonardo Rommel Escuza Moscoso Ronald Alexander Huillca Velasquez Carlos Benjamin

AREQUIPA – PERÚ 2014

OBJETIVO:

El objetivo de este experimento es estudiar el funcionamiento del amplificador en configuración Emisor Común con BJT en bajas Frecuencias. Para ello se diseñará previamente el amplificador seleccionando un punto Q de trabajo, una ganacia de corriente y una frecuencia de corte determinada a -3dB. Luego se verificará experimentalmente los resultados. MATERIAL Y EQUIPO: -

Osciloscopio

-

Generador de Audio

-

Fuente de alimentación DC

-

Multímetro

-

1 transistor BC548 o equivalente

-

Resistencias y condensadores según diseño

-

Tablero de conexión

-

Alicate

PROCEDIMIENTO: 1. Configure su generador como una fuente de corriente de señal. Para ello intercale entre el generador y la entrada del amplificador una resistencia de 10KΩ.

2. Arme el amplificador diseñado por UD en un tablero de conexión (protoboard). Fig. 3-2

3. Alimente su circuito y aplíquele la señal de la fuente de corriente, cuidando que la tensión de salida sobre la carga RL no presente distorsión. Seleccione una frecuencia correspondiente a la gama de frecuencias medias. Anote sus observaciones:

BR E = Reemplazando valores:

RV i

V 0=

R+ X C

X C=

1 =f 2 π Rc c

f CS =

1 2 π { Rs+ Ri } Cs

V 0=

RV i R+

1 2 π { Rs+ Ri } Cs

V 0 =5 .71

4. Haga un barrido de frecuencia para encontrar la región de frecuencias muy bajas, Escoja una frecuencia del extremo y, anotando la amplitud de la señal del generador, tome conocimiento de la amplitud de voltaje de carga R L. Repita esta medición aumentando la frecuencia del generador de 1 Hz en 1 Hz hasta llegar a 10Hz, de 10Hz en 10Hz hasta

llegar a 100Hz, de 100 Hz en 100Hz hasta llegar a 1 KHz y asi sucesivamente. Termine sus lecturas una vez que haya alcanzado la gama de frecuencias medias.

Vi

V 0=

V0 Vi

V0 Vi

=

=

Xc

R+ X C

Xc = R+Xc

1 1+

R Xc

=

1 1 =f 2 = 1+∂ R 2 π RC 2 π RC

1 ∂f 1+ f2

V0 = Vi

1

√{ 1+

f

}

2

f2

20 log

5. Construya un grafico de la ganancia de corriente del circuito versus frecuencia, encontrando la frecuencia de corte en -3dB. Emplee papel semilogaritmico.

f 1=

1 2 π [ ri+ Rb // ( hie + ( hfe +1 ) Re ) ] Cc 1

f 2=

1 2 π ( Rc+ RL ) Cc 2

f 3=

1 2 π Re Ce

f 4=

{ [

1

2 π Re// hib+

]}

Rb // ri Ce hfe+1

hie=hfe

25 I EQ ( mA )

Adoptar: IEQ = 1…5mA

f 1=f 2 f 3=10 f 2

f ( 3 db )=f 4

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Emita sus conclusiones y recomendaciones y no olvide incluir los cálculos de diseño de su circuito.

Cálculos de diseño.

Empezaremos con las formulas:

BR E= { 100 } 2 K

BR E =200 k

BR E >>10Rz = 100K

V B=

I E=

R 2Vcc 10 K 20 V = =4 V R 2+R 1 10 K + 40 K

V E 4 V −0. 7 V = =1 .65 mA RE 2K

Av =

V 0 −Rc // Rl 4 k // 2. 2 k = = =90 Vi re 15 . 76

Ze = Re = R1//R2//Bre

= 40K//10k//1.576 =1.32KΩ

V i=

Vi Vs

RiVs Ri+ Rs

=

Ri 1. 32 k = =0. 569 Ri+ Rs 1 .32 k +1 k

AVs=

V0 Vs

=−51 . 21

f LS =

1 2 π [ R1+Rs ] Cs

f LS =

1 2 π { 1 k +1. 32 k } 10uf

f LS =6 . 86 Hz

Anote sus observaciones y conclusiones.

Para un cambio de 10:1 en frecuencia equivalente a una década hay un cambio de 20db en la relación como se señala entre las frecuencias f1/f10 – f1.

Un cambio en frecuencia por un factor de 2 equivalente a una octava resulto un cambio de 6 db tal como se observa por el cambio en ganancia de f1/2 – f1.

La ganancia de cualquier frecuencia se puede determinar a partir de la grafica de frecuencia.

Av =

[ ]

V0 Avdb =10 Vi 20

Se utiliza para configurar el divisor de voltaje pero es aplicable a cualquier BJT.

Si se ignora los efectos de Cs y Ce el voltaje de salida V 0 será el 70.7% de su valor de banda media a fLC.

La ganancia máxima se da cuando Rc = 0.

A frecuencias bajas la disminución de la ganancia se debe a la presencia de las capacitancias CS, Cc y al desacoplamiento Ce.

EXPERIMENTO Nº 3

Configuración Emisor Común con CE.

V2 12V +V 12v R3 1.2k

1kHz

B

1.27v

Q1 BC546B

R2 2.2k 0v

5.24v

R1 18k

C

R5 10k

565mv

+

V1 -25m/25mV

C1 10uF 0vA +

C3 10uF 0v +

R4 100

C2 220uF

En corriente continua: ICQ = 5.6 mA

VceQ = 5.24 – 0.565 = 4.65 V

Formas de onda de Entrada Vi (A), Salida antes de R L (B) y Salida con RL Vo (C).

Se observa que Vi y Vo están desfasadas 180 grados. Entrada Vi

A: v1_1

25.00mV

15.00mV

5.000mV

-5.000mV

-15.00mV

-25.00mV 0.000ms

0.500ms

1.000ms

1.500ms

2.000ms

2.500ms

3.000ms

3.500ms

4.000ms

4.500ms

5.000ms

0.500ms

1.000ms

1.500ms

2.000ms

2.500ms

3.000ms

3.500ms

4.000ms

4.500ms

5.000ms

Salida con RL (Vo): A: r5_2

5.000 V

3.000 V

1.000 V

-1.000 V

-3.000 V

-5.000 V 0.000ms