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Circuitos multietapa
La primer etapa de un amplificador de audio: está constituida generalmente
por un sistema diferencial, para aprovechar su gran impedancia de entrada y
amplificar la totalidad de la señal ingresada, tiene ganancia de tensión.
La segunda etapa: actúa como adaptadora y tiene ganancia de tensión,
Como se ve las dos primeras etapas tienen buena ganancia de tensión pero muy
poca ganancia de corriente, por lo que para obtener ganancia de potencia en la
salida se necesitará una tercer etapa que gane corriente.
La tercer etapa: tiene mucha ganancia de corriente y poca de tensión.
La unión entre las etapas puede ser con: acoplamiento directo (sin capacitores),
o acoplamiento capacitivo (el más utilizado).
Cuando al unir dos etapas, hay ruido o saturación, puede ser que haya
desadaptación de impedancia entre las etapas. Para solucionar esto, se puede
utilizar: un método simple como una red de Zobel (circuito formado por un
capacitor de algunos microfaradios (1F,10F, 50F, etc.) y una resistencia de
bajo valor (10, 30, 100, etc..)), para compensar las reactancias de las etapas
o bien utilizar un A.O. en conexión Buffer.
Si después de lo hecho, sigue el ruido, se debe verificar en las hojas de datos del
fabricante de los C.I., cual es la máxima amplitud de la señal permitida en la
entrada sin saturación en la salida (máxima incursión de señal) y medir que
tensión está entregando la primer etapa.
Si la señal de salida de la primer etapa supera este limite, debemos bajar su
ganancia hasta que sea menor que la máxima incursión de señal permitida.
Todo esto, se alimenta con una fuente de C.C. que puede ser simple o partida.
Señal
de
entrada
ganancia
de
tensión
adaptadora
Red de Zobel
ganancia
de
corriente
Señal
de
salida
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Método de resolución para circuitos realimentados negativamente
A) Verificar si el circuito está realimentado:
Viendo si hay algún vínculo (conexión eléctrica) entre la salida y la entrada
del circuito, (no se toman en cuenta los cables de la alimentación de continua,
ni los de la masa), si existe vinculo, pasamos al 2º paso, sino el circuito no está
realimentado y terminamos allí.
B) Comprobar si la realimentación es positiva o negativa:
Para ver si es negativa: se deben analizar los desfasajes de cada transistor en
cada etapa, y si entre la señal de salida y la de entrada del amplificador hay
desfasaje (desde un signo (+) a uno(-) o viceversa), podemos aseverar que hay
realimentación negativa.
Si no hay desfasaje [de un signo (+) a otro (+) o de un (-) a otro (-)] la
realimentación será positiva.
En los casos donde luego de aplicar esto, todavía quedan dudas, (generalmente
cuando se reinyecta tensión en la entrada) se debe analizar nuevamente el circuito,
verificando que sentido tiene la señal realimentada respecto a la del generador de
entrada (si el sentido es contrario(  o  ): la realimentación es negativa; caso
contrario (  o  ) es positiva).
Si la realimentación es(+): El ejercicio termina .
C) Si la realimentación es negativa: Debemos averiguar con qué tipo de
amplificador estamos trabajando, verificando ¿que parámetro se tomó como
muestra en la salida? y ¿cual se adicionó a la entrada?,.
1) Para saber qué parámetro se tomó como muestra en la salida, nos valdremos del
siguiente método práctico: si el cable de realimentación que va desde la salida
hacia la entrada, está conectado (en la salida) en el mismo borne donde está la
tensión de salida (Sobre RL), la muestra es de tensión; si está conectado a
cualquier otro lado, la muestra será de corriente.
2) Para saber qué parámetro se adicionó (reinyectó) en la entrada: debemos
verificar, si el cable de realimentación que vuelve al bloque de entrada está
conectado en el mismo conductor donde está el generador de entrada, hay
reinyección de corriente, caso contrario, la reinyección será de tensión.
En resumen: Con estos tres primeros pasos, se averigua conceptualmente las
características del amplificador realimentado.
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1)
VCC
Rc1
Rc2
Rc3
C2
C1
Rs
T1
R1
Vs
T2
T3
Rb 1
RL
Datos: Rs = 50; Rc1 = Rc2 = 1K; Rb1 = 50K; RL = 100; Rc3 = 2K
Vcc = 10V; IcQ1 = IcQ2 = 1mA; IcQ3 = 2mA ; hfe (Todos) = 200
________________________________________________________________
2)
Rc1
VCC
Rc4
C
T3
T4
Rs
T1
T2
R1
Vs
RE
R2
RL
VEE
Datos: Vcc = VEE = 10V; Rs = Rc1 = Rc4 = 1K ; RE  ; RL = 100
IcQ3 = IcQ4 = 0,25mA ; ro3 = 14,28 M ; hie1 = hie2 = 1K
hie3 = hie4 = 10K ; hfe (Todos) = 100.
13
3)
VCC
R1
Rc1
C2
R3
Rc2
C3
C1
T1
T2
R5
Rs
is
RL
R2
Re1
R4
Re2
C4
Datos:Vcc = 10V; Rs = R2 = Rc1 = Re2 = 1K; R1 = 8K; Re1 = 100
R3 = R4 = 10K; Rc2 = 2K; RL = 8; IcQ1 = 1,81mA;
IcQ2 = 2,33mA; hfe (Todos) = 50 ; hib (Todos) = 50
4)
VCC
Rs
C1
Rc1
T1
C2
R2
Vs
Re1
RL
R1
Datos : Vcc = 10V ; Rs = 10 ; Re1 = Rc1 = RL = 1K ; hfe = 50
hib = 50
14
5)
VCC
Rc1
Rc2
C
Rs
T2
T1
Rb
RL
Vs
Re2
Datos: VCC = 10V ; Rs = RL = 1K ; Rc1 = 3K ; Re2 = 50 ;
Rc2 = 500 ; hie (Todos) = 1K1 ; hfe (Todos) = 50
6)
VCC
Re2
Rc1
Rb
C1
T1
T2
C2
is
Rs
Rc2
RL
Datos: Vcc = 10V ; Rs = 1k2 ; Rc1 = 3K ; Re2 = 50 ; Rc2 = 500
RL = 1K ; hie (Todos) = 1K1 ; hfe (Todos) = 50
15
7)
VCC
Rc1
Rc2
C1
T1
T2
R2
Re2
is
Rs
R1
Rb2
RL
Datos: Vcc = 10V ; Rs = Re2 = 1K ; R1 = Rc2 = 10K ; Rc1= 5K
Rb2 = RL = 3K ; IcQ1 = 1mA ; hfe (Todos) = 100; hie(Todos) = 5K
8)
Vo
R4
T1
T2
T3
RS
RB
R1
R2
R3
VS
Datos: IcQ1 = IcQ2 = 1mA ; IcQ3 = 2mA ; hfe1 = hfe2 = hfe3 = 200
Rs = 50 ; R1 = R2 = 1K ; RB = 50 K ; R3 = 100
16
9)
VCC
Rc1
Rc2
R3
C1
T4
T5
R4
C2
T1
Vo
T2
R1
RS
ro 3
T3
R2
Re5
RL
VS
VEE
Datos: VCC = VEE = 10V ; hfe1 = hfe2 = 100 ; hfe4 = hfe5 = 86,6
IcQ3 = 2mA ; IcQ4 = 0,115mA ; IcQ5 = 10mA ; Rs = 100
Re5 = 1K ; Rc1 = Rc2 = 8K2 ; RL = 8 ; R3 = 3k9 ; R4 = 6k2
10)
VCC
Rp 2
Rc1
Rp
RC 3
50%
C3
C1
T1
T2
T3
C4
RS
Re1
C2
Rc2
Re3
VS
VEE
Datos: Vcc = VEE = 10V ; hfe(Todos) = 100 ; IcQ1 = IcQ2 = 1mA ;
IcQ3 = 2mA ; Rs = 750 ; Re1 = Rc2 = Re3 = 6K2 ;
Rc1 = Rc3 = 3K3 ; RL = 1K ; Rp2 (preset mitad) = 2k5
RL
17
11)
VCC
Rc1
Rc4
Rc2
C
T4
Rs
R1
T1
T2
RL
Vs
ro3
T3
R2
Re4
VEE
Datos: Vcc = VEE = 10V ; IcQ1 = IcQ2 = 1mA ; IcQ4 = 0,92mA ;
hfe Todos) =100 ; Rs = 100 ; Rc1 = Rc2 = 8k2 ; Rc4 = 6K8 ;
Re4 = 1K5 ; RL = 50K .
12)
Rc4
Rc2
VCC
Rs
T1
T2
T4
T5
C2
Vs
Rb
T3
ro 3
RT
Re4
C1
Re5
RL
VEE
Datos : Vcc = VEE = 9V ; Rs = RT = 100; Rc2 = 6K8; Re4 = 1K5; RL = 8
Rc4 = Re5 = 1K; IcQ3 = 2mA; IcQ4 = 1mA ; IcQ5 = 5mA; hfe = 100.
18
13)
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