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Departamento de Electrónica
Universidad de Alcalá
Laboratorio de Electrónica Analógica
Ingeniería Técnica de Telecomunicación
Esp. Sistemas de Telecomunicación
CURSO 2001/2002
Práctica 1:
Amplificador multietapa con transistores
Laboratorio de Electrónica Analógica (I.T.T Esp. S.T)
1.- OBJETIVOS
Se tratará de diseñar y montar un amplificador con transistores bipolares, formado por
dos etapas básicas acopladas de modo directo: emisor común seguido de colector común.
Con ello se pretende conseguir:
* Revisión de las técnicas de polarización de transistores bipolares.
* Analizar los problemas del acoplo directo.
* Exponer los métodos más usuales para el cálculo de las característica básicas de un
amplificador.
2.- CIRCUITO PROPUESTO
DATOS
W Vcc'12v
W Q1'2N2222:
*VCE1'5,5v* ; *IC1'0,1mA*
W Q2'2N2907:
*VCE2'7v* ; *IC2'1mA*
W *IC1*.10*IR2*
* Amplificador sin carga pues RL . 4
NOTA.- Los parámetros de los dispositivos activos a utilizar se pueden consultar en las
hojas características del Anexo A
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3.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Consta de dos partes:
3.1.- Polarización
En primer lugar hacer notar que al estar acopladas de modo directo las dos etapas, los
puntos de polarización de ambos transistores, serán dependientes entre sí. De cualquier modo
utilizando las ecuaciones eléctricas del circuito de modo correcto, se deducirán los valores de
las seis resistencias del diseño de modo unívoco. En definitiva se esta procediendo al proceso
de síntesis o diseño del circuito a partir de unas especificaciones (datos) dadas.
El diseño debe ser optimizado de cara a utilizar el mínimo número de resistores
variables y la mayor aproximación a los valores de diseño obtenidos.
3.2.- Estudio y obtención de las características básicas del amplificador
En esta parte habrá que medir de manera correcta:
* Ganancia de Tensión (Gvo:sin carga)
* Impedancias Terminales: entrada (Ze) y salida (Zs)
Medida de la Ganancia de Tensión (Gv)
- Excitar el amplificador con una señal senoidal, sin componente continua, con
frecuencia de . 1KHz
- Acoplar el generador al amplificador mediante un condensador electrolítico (. 10µF).
NOTA.- Recordar que este tipo de condensadores tiene polaridad, por lo que debe ser
conectado de manera correcta, atendiendo a la tensión continua en bornas del mismo.
- Fijar un valor de amplitud de la señal de entrada, observando que la señal de salida
no esté distorsionada (empieza a recortar en las zonas de valor máximo).
- Confirmar que las señales de entrada y salida están desfasadas 180º
- Observar la ganancia de tensión con el osciloscopio en modo XY (X=Ve e Y=Vs)
interpretando la visualización obtenida.
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Medida de Impedancia de entrada (Ze)
Para ello hay dos opciones, basadas en el mismo principio teórico, diferenciándose
únicamente en la forma de aplicación del mismo:
A) Medida a través de un potenciómetro auxiliar.
Figura 1: Esquema para el cálculo de Ze
Se intercala entre la excitación (después del condensador) y la entrada del
amplificador (base del Q1) un potenciómetro de valor aproximado al valor de
impedancia de entrada calculado de forma teórica. Se colocan ambos canales del
osciloscopio sobre las bornas del mismo, variando el cursor hasta que las señales sean
una la mitad de la otra. En este momento, el valor del potenciómetro coincide con el
valor de la impedancia de entrada real:
Ve´'Ve
Ze
1
si Ve´' Ve 6 Pot'Ze
Ze%Pot
2
Problema: Tiene que conocerse el valor teórico de la impedancia (puede depender de
parámetros internos del transistor)
B) Medida con resistor fijo
Para este caso sirve el mismo diagrama de bloques de la Figura 1, sustituyendo
el potenciómetro por una resistencia fija. Se utiliza la misma ecuación de un divisor de
tensión que se ha expuesto en el apartado anterior.
NOTA.- En ningún caso la salida del amplificador debe estar distorsionada
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Medida de Impedancia de salida (Zs)
Para este caso se utilizará una resistencia de carga auxiliar RL de manera que
hay que medir el valor de la señal de salida sin carga (RL . 4 ) para obtener Vso y el
valor de la salida con una carga conocida: VSL . De esta forma:
VSL'VSO
RL
RL%Zs
6 Zs'
(VSO&VSL)RL
VSL
Es evidente que RL tendrá que ser de un valor que haga sufientemente medible
la diferencia de tensiones en vacío (Vso) y con carga (VSL)
4.- CUESTIONES
- Síntesis correcta del diseño
- Comparar los valores teóricos frente a los reales de los componentes pasivos del
circuito, identificando los efectos de previsibles desviaciones entre ellos.
- Cálculo teórico de la características a medir en señal variable: Gv, Ze y Zs
- Comparación entre los valores teóricos y los medidos en el laboratorio.
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