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Proyecto3 Diseño

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Amplificador de banda ancha con control de Ganancia

Proyecto 3

CURSO
Diseño de Circuitos Electrónicos
2022 - 01

PROFESOR
Márquez Marrou, Manuel

SECCIÓN
EL71

INTEGRANTES
Contreras Peña, Jordi José (U201613894)
Ríos Chung, Marco André (U202017158)
Robatti Mansilla, Gino Paolo (U201510245)

13/06/2022
Proyecto 3
Título: “Amplificador de Video”
Especificaciones:
Ganancia: 75 v/v
Resistencia de Entrada: 100 KΩ
Resistencia de Salida: 50 Ω
Carga: 1.0 KΩ, a 0.030 w
Salida: Balanceada
Entrada: Desbalanceada
fL: 20 Hz
fH :13 Mhz

Vo DC ≤ 0.1V.

Tolerancia: +/- 5 %

Materiales: Se deja abierto el uso de las fuentes de alimentación (De una fuente
dual se genera las otras). El proyecto descansa exclusivamente
en el uso de transistores MOSFETS, con excepción de las fuentes
de corriente que pueden ser con BJTs.

Limitaciones: La misma que en el proyecto anterior


Proceso de diseño
.
Cuadro Comparativo
UPC – INGENIERIA ELECTRÓNICA
LABORATORIO 3
DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS – EL233

AMPLIFICADOR REALIMENTADO

INTRODUCCIÓN
La mayor parte de los sistemas físicos contienen alguna forma de realimentación.
En la búsqueda de métodos de diseño de amplificadores con ganancia estable, un
ingeniero electrónico de la WEC, inventó el amplificador realimentado en 1928. La
realimentación puede ser negativa o positiva. En el diseño de amplificadores se
aplica la realimentación negativa para obtener propiedades beneficiosas como:
Aumentar el ancho de banda, mejorar la S/N, reducir distorsión, insensibilizar la
ganancia o el control de impedancias de entrada o de salida.

FUNDAMENTO TEÓRICO

En el circuito mostrado de la figura 1 se muestra un amplificador con realimentación serie –


serie.

VCC

RC
R1
C v0
Q1

ie
vS R2
RE

Rin
Figura 1

Se cumple las relaciones siguientes:

Vo Rc
A= − RIN  R1 // R2 f L  f 'L ( C E ) / k
Vs RE

Todas estas ventajas de tener relaciones independientes del dispositivo o mejoras en BW


tienen un costo: reducción de la ganancia.
En el circuito mostrado la variable de salida es la corriente ic, por la que RE es una forma de
muestrear la corriente. La tensión generada en RE se le resta de Vs, de tal manera que en
aumento de Vs, origina un aumento de Ve lográndose de esta forma la realimentación
negativa.

MATERIAL Y EQUIPOS VIRTUALES


• Osciloscopio
• Generador de Audio
• Módulo global
• Multímetro
• 3 transistores NPN 2N3904
• 1 Transistor PNP 2N3906
• 13 Resistencias (1/4 W): 2.2K, 3.3K, 5 x 4.7K, 3 x 5.1 K, 10K, 82K
• 4 Condensadores de 10UF
• 1 Potenciómetro de 10k

OBJETIVO:

En el presente experimento se experimenta un circuito con realimentación de tensión y de


corriente basados en un amplificador multietapa, compuesto de un amplificador diferencial
y uno en emisor común, donde se medirá las características del amplificador.

PROCEDIMIENTO:

1. Armar el circuito de la figura 2, comprobando antes el estado de los transistores.


15V
15V
2.2k
Rc Rc=
4
10F Q4
+ 10F
Q1 Q2
+ + vO
vS 5.1k 5.1k 10F

10k

3.3k
Q3
4.7k
4.7k -VCC Figura 2
2.2k
2. Tener cuidado en realizar las conexiones de los transistores y componentes
verificándolas. Energizar el circuito y medir el punto de operación de cada transistor.
RC=4.7K.
-VCC

Q1: Q2:
VCE1=8.96 V VCE2= 8.27 V
ICQ1= 1.70 mA ICQ2= 1.72 mA

Q3:
VCE3=7.52 V
ICQ3= 3.06 mA
3. Aplicar una señal de 50 m Vpp a 1KHz, senoidal a la entrada y medir la salida para
determinar la ganancia. Mida la frecuencia de corte superior (fH)

Av = Vo/Vi = 124.69 V/V fH= 6.07M

4. Desconectar el condensador de base de Q2 y conectarlo entre la base de Q2 y el


colector de Q4. Mida la ganancia del circuito realimentado. Mida fH1

Avf1=0.988 V/V fH= 79MHz

5. Medir la resistencia de entrada

Zinf1=5.05kΩ

6. Variar la amplitud del generador y determinar la máxima salida sin distorsión no


lineal. Observar la calidad de Vo respecto a la señal Vi.

VoMAX= 3.94 Vp

7. Colocar la resistencia de 82K y un condensador de 10uf entre Y y W de acuerdo a


la figura 3, colocando previamente una resistencia en serie Ri de igual valor que RB.
RC=4.7K

Rc Rc
X
C N Q3
VS
W M
Q1 Q2 Y
Ri
RB RB C
I

Rf 82k
10F

Figura 3

Observar la fase de la salida con la entrada. El punto X del transistor Q3 debe


conectarse al punto N de Q2 para que sea realimentación negativa (Amplificador
Inversor).
Medir la ganancia de tensión realimentada con error de corriente.

Avf2= 12.05 V/V

8. Medir la impedancia de entrada del circuito:

Zinf2 = 483Ω
9. Variar la frecuencia del generador, a fin de obtener la frecuencia de corte superior
del amplificador, manteniéndose Vi = 50 mVpp.

fH2= 2.07MHz

10. Desactivar el circuito y medir la resistencia de los elementos utilizados.

CUESTIONARIO

1. Calcule las tensiones de polarización M, N e Y


2. Compare los resultados teóricos con los virtuales y analizar las divergencias de los
siguientes parámetros:
AV, AVF1, ZINF1, AVF2, ZINF2, fH1 y fH2
Teóricos Virtuales
AV 161.08 V/V 124.69 V/V
AVF1 1.07 V/V 0.988 V/V
ZINF1 2.68 K Ω 5.05 K Ω
AVF2 17.98 V/V 12.05 V/V
ZINF2 2.9 K Ω 483Ω
fH1 3.1 MHz 79MHz
fH2 1.8 MHz 2.07MHz

3. Indique sus conclusiones y observaciones.


La retroalimentación aumenta el ancho de banda,
pero también disminuye la ganancia.
Debido a las resistencias Rc, de valor 4.7k Ω aproximadamente, no es posible llegar al
valor al valor de dB calculado, ya que virtualmente el mínimo valor de dB nos sale un
mínimo de -1.5dB, cuya frecuencia es 79MHz aproximadamente.

Se puede apreciar que en la gráfica comienza a distorsionarse pasados los 4 V,


aproximadamente.

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