Informe 2 - Laboratorio de electrónica B

2,624 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
2,624
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
50
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Informe 2 - Laboratorio de electrónica B

  1. 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FIEC Laboratorio de Electrónica B Práctica # 2 RESPUESTA DE FRECUENCIA PARA LOS AMPLIFICADORES TRANSISTORIZADOS Alumno: Juan Lucín F. Paralelo # 3 Fecha de presentación: 6 Noviembre 2013 2013 – 2° TÉRMINO
  2. 2. Objetivos:   Comprender y analizar la respuesta en baja frecuencia de un amplificador basado en transistores de efecto de campo, en donde la ganancia disminuye dependiendo de la frecuencia de la señal que estamos intentando amplificar. Comprender y analizar la respuesta en alta frecuencia de un amplificador multietapa basado en transistores MOSFETS y FETS, en donde la ganancia disminuye dependiendo de la frecuencia de la señal que estamos intentando amplificar. Lista de Materiales      1 transistor 2N5951 1 transistor IRF640 Fuente de voltaje Resistencias de 3.3k, 1M, 10k,1k, 5.6M Capacitores de 4.7uF, 0.1uF, 1uF, 10nF Análisis Teórico Demostración de Ecuaciones Figura 1: Esquemático para experimento #1
  3. 3. 𝐑𝐞𝐬𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐚 𝐞𝐧 𝐛𝐚𝐣𝐚 𝐟𝐫𝐞𝐜𝐮𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 Figura 2: Análisis en baja frecuencia La respuesta en baja frecuencia de nuestro circuito en cuestión responde a la siguiente expresión: 𝑓𝐿 1 = 2𝜋𝑅𝑒𝑞∗𝐶 Donde: Req: Resistencia que mira el capacitor en análisis C: capacitancia del capacitor en análisis En nuestro caso, al tener 2 capacitores en nuestro circuito, las ecuaciones quedarían de la siguiente manera: 𝑓 𝐿 𝐶1 = 1 2𝜋∗𝑅2∗𝐶1 𝑓 𝐿 𝐶2= 𝑓 𝐿 𝐶3= 1 2𝜋(𝑅1+𝑅4)∗𝐶2 1 2𝜋(𝑅3 ll 1 )∗𝐶3 gm
  4. 4. Figura 3: Esquemático para experimento #2 𝐑𝐞𝐬𝐩𝐮𝐞𝐬𝐭𝐚 𝐞𝐧 𝐚𝐥𝐭𝐚 𝐟𝐫𝐞𝐜𝐮𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 Figura 4: Análisis en alta frecuencia En alta frecuencia, aparece lo que se conoce como “capacitancias parásitas”, las cuales son propias del transistor en análisis, y nos servirán para obtener sus respectivas frecuencias, así como también la frecuencia de corte. 𝑓𝐻 = 1 2𝜋𝑅𝑒𝑞∗𝐶𝑒𝑞
  5. 5. Donde: Req: resistencia que mira el capacitor en análisis Ceq: capacitancia equivalente del capacitor en análisis Teniendo para nuestro caso: 𝑓 𝐻 𝐶1= 1 2𝜋(𝑅2)(𝐶1+𝐶𝑖𝑛) 𝑓 𝐻 𝐶3 = 1 2𝜋(𝑅5ll𝑅4)(𝐶3+𝐶𝑜𝑢𝑡) 𝐅𝐫𝐞𝐜𝐮𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐫𝐭𝐞 La frecuencia de corte se da cuando, la ganancia en estado estable del amplificador se reduce en 70.7%, para este caso el amplificador tendra frecuencia de corte en baja | −R2 R1+XC1 |=| −R2 √2R1 | R22 → √R12 +( fc = 2 1 ) ωc C1 = R22 2 R12 . 1 2πR1 C1 Cálculos Reales Experimento 1: Respuesta en baja frecuencia en amplificadores con fets 𝑽𝒊(𝒕) = 1.04 (𝑆𝑒𝑛(2𝜋𝑓𝑡))𝑉 RS=0.97kΩ - RD=3.35kΩ RG=0.996MΩ RL=9.99kΩ C3=1.24uF C1=4.85uF Respuesta de frecuencia en baja 𝑓 𝐿 𝐶1= 1 = 0.032 𝐻𝑧 2𝜋∗𝑅𝐺∗𝐶1 𝑓 𝐿 𝐶2= 1 =120.51 𝐻𝑧 2𝜋(𝑅𝐿+𝑅𝐷)∗𝐶2 C2=99nF
  6. 6. 𝑓 𝐿 𝐶3= 1 2𝜋(𝑅𝑆 ll 𝑓 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 =1.4 𝑘𝐻𝑧 1 )∗𝐶3 gm =1.4 𝑘𝐻𝑧 Experimento 2: Respuesta en alta frecuencia en amplificadores multietapas con fets. 𝑽𝒊(𝒕) = 240𝑚𝑉𝑝 (𝑆𝑒𝑛(2𝜋𝑓𝑡))𝑉 RS1=0.97kΩ RS2=1.51kΩ RD1=3.35kΩ RD2=2.19kΩ R1=5.9MΩ R2=6.2MΩ RG=0.996MΩ RL=9.99kΩ C1=1.16uF C2=10NF C3=4.59uF - Respuesta de frecuencia en alta 𝑓 𝐻 𝐶1= 1 =7.26 𝑘𝐻𝑧 2𝜋(𝑅𝐺)(𝐶1+𝐶𝑖𝑛) 𝑓 𝐻 𝐶3= 1 =19.2 𝑘𝐻𝑧 2𝜋(𝑅𝐷2 ll 𝑅𝐿)(𝐶3+𝐶𝑜𝑢𝑡) Gráficos  - Experimento #1 Gráfico de Av vs f Adjunto en papel semilog al final del reporte Cálculo de errores  - Experimento #1 Frecuencia de corte en baja %𝒇𝒄𝒐𝒓𝒕𝒆 =  - 1.4 − 0.4 ∗ 100 = 70.36% 1.4 Experimento #2 Frecuencia de corte en alta %𝒇𝒄𝒐𝒓𝒕𝒆 = 12.6 − 7.6 ∗ 100 = 39.6% 12.6
  7. 7. Conclusiones    Se obtuvieron las frecuencias en baja y alta de cada uno de los respectivos capacitores, en los respectivos circuitos de los experimentos realizados en el laboratorio, obteniendo resultados acorde al diseño de los mismos. Se obtuvo los valores de las frecuencias de corte en baja y en alta, notando lo bien diseñado que se encuentra el circuito, ya que como esperábamos, la frecuencia correspondiente al capacitor en paralelo con el ‘source’ fue la frecuencia de corte en baja, mientras que en alta, lo propio con la frecuencia del capacitor de entrada. Se comparó de manera experimental como disminuían las ganancias en nuestro circuito, al estar estas mediciones con frecuencias menores a la de corte, cumpliendo lo que anteriormente decíamos en la demostración de ecuaciones. Así mismo, con las ganancias en alta frecuencia.

×