Informe 1 - Laboratorio de electrónica B

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Informe 1 - Laboratorio de electrónica B

  1. 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FIEC Laboratorio de Electrónica B Práctica # 1 POLARIZACIÓN Y AMPLIFICACIÓN DE PEQUEÑAS SEÑALES CON LOS TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO Alumno: Juan Lucín F. Paralelo #3 Fecha de presentación: 30Octubre 2013 2013 – 2° TÉRMINO
  2. 2. Objetivos: Encontrar el punto de operación de un transistor JFET en circuitos de autopolarización, además analizar la ganancia de voltaje, la impedancia de salida y la fase en un amplificador. Comprobar experimentalmente la ganancia de voltaje, la impedancia de salida y la fase de un circuito construido con un transistor MOSFET. Lista de Materiales Fuente de voltaje Resistencias de 3.3k, 1M, 10k,1k, 5.6M 1 Potenciómetro de 20k Capacitores de 4.7uF, 0.1uF, 1uF Análisis Teórico Demostración de Ecuaciones Figura 1: Esquemático para experimento#1
  3. 3. Figura 2: Esquemático para experimento#2 Redibujando el circuito en función al modelo de parámetros híbridos, se tiene: Av = - gm(rd // RD) = Vo/Vi, donde gm se obtiene a partir de , y la expresión (rd // RD), a partir de una simplificación en el recorrido de Vo/Vi. Para el efecto de encontrar la impedancia de salida, necesitamos el voltaje en la salida de nuestro circuito sin carga. Nótese que en un amplificador, basado en el modelo real, tenemos:
  4. 4. Figura 3: Amplificador modelo real Entonces, al ubicar el circuito sin carga, obtendremos un voltaje en el mismo lugar donde, si ubicásemos nuestra carga, al ser casi la misma del modelo real, tendríamos en ese mismo punto la misma del voltaje anteriormente hallado, quedando como resultado: Zo = rd // RD = Vo/Io La fase en un amplificador depende en donde se encuentren conectadas las entradas y salidas en el mismo. En nuestro caso podemos observar que la salida está conectada por ‘drain’, dando como resultado la misma fase de nuestro voltaje de entrada. Cálculos Reales Experimento 1: Auto-polarización con jfet y amplificación RG=0.997kΩ RD=3.2kΩ VGS = 0 -> IDSS = 5.66mA ID = 0.122mA -> Vp = -2.92V - Puntos de Operación RS=0.130KΩ
  5. 5. Obteniendo la ecuación: Por lo tanto, VGS depende de Idss y RS, teniendo en cuenta también que: RS=0.996kΩ RS=10.02kΩ RS=4.66kΩ RS=0.423kΩ RS=0.331kΩ - Ganancia de voltaje Sin C3, RS=1.072kΩ C3=4.7uF, RS=1.072kΩ Se obtiene una mayor ganancia de voltaje al conectar el capacitor en paralelo a RS, ya que en su respectivo análisis AC, el término que contiene RS, se elimina del denominador de la ecuación, quedando una ganancia mayor a la obtenida sin capacitor.
  6. 6. - Impedancia de salida Sin C3, RS=1.072kΩ C3=4.7uF, RS=1.072kΩ Experimento 2: Polarización por divisor de voltaje de mosfet y amplificación - Puntos de Operación Obteniendo la ecuación: Por lo tanto, VGS depende de Idss y RS, teniendo en cuenta también que: RS=0.996kΩ - Ganancia de voltaje Sin C3, RS=1.072kΩ C3=1uF, RS=1.072kΩ
  7. 7. - Impedancia de salida Sin C3, RS=1.072kΩ C3=4.7uF, RS=1.072kΩ Cálculo de errores - Experimento #1 Puntos de operación o RS=0.996kΩ o o RS=4.66kΩ o RS=0.423kΩ o - RS=10.02kΩ RS=0.331kΩ Ganancia de voltaje o Sin C3, RS=1.072kΩ o C3=4.7uF, RS=1.072kΩ
  8. 8. - Impedancia de salida - Puntos de operación o RS=0.996kΩ - Ganancia de voltaje o Sin C3, RS=1.072kΩ o - C3=4.7uF, RS=1.072kΩ Impedancia de salida Conclusiones Se obtuvo los puntos de operación de un transistor de efecto de campo mediante métodos experimentales, notando que, a mayor resistencia en el ‘source’, obtendremos un punto de operación más alejado del punto cero, pero más cercano al voltaje de pinchoff. Al encontrar la ganancia en el circuito del experimento #1, notamos que, si ubicásemos un capacitor en paralelo a la resistencia de ‘source’, obtendremos una ganancia mucho mayor en el sistema, dando una amplificación muchísimo más alta. Encontramos la impedancia de salida en todos los circuitos, con un método muy particular explicado por el ayudante, el cual consistía en medir el voltaje en la salida sin carga, para luego proceder, con el potenciómetro en la carga determinar la mitad del voltaje antes medido y la corriente que en su defecto pasaría por la
  9. 9. misma.La impedancia de salida vendría a estar dada por la relación que existe entre el voltaje y la corriente medida.

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