Trabajo práctico de laboratorio donde se ensaya con amplificadores y diferentes de redes de ralimentación. Se hace un análisis teórico completo de los circuitos realimentado, contrastando simulació...
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Descripción: Amplificadores Operacionales
Amplificadores realimentadosDescripción completa
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Descripción: Fernando Ramos Albarrán. Instituto Tecnológico de Morelia
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Circuitos AmplificadoresDescripción completa
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trabajo de amplificadoresDescripción completa
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S. E. P.
D.G.E.S.T.
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA-ELECTRÓNICA (ÁREA ELECTRÓNICA)
ELECTRÓNICA ANALÓGICA III UNIDAD 1 AMPLIFICADORES SINTONIZADOS EQUIPO No.: INTEGRANTES:
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ !o. Bo. M. C. F%&''o !%& Mo'*%&&o++ INTRODUCCION
Un amplificador sintonizado es un amplificador que trabaja dentro de una banda estrecha con una frecuencia central llamada wo y el ancho de banda está dado por las que se denominan frecuencias cuadrantales del amplificador sintonizado. Estas frecuencias de corte superior e inferior están dadas por los valores de w para los cuales la ganancia cae 3dB o la tensi!n cae al "#"# del valor má$imo. El amplificador sintonizado es utilizado para detectar y medir se%ales &' muy peque%as incluso de unos pocos nano(volts. Es posible hacer mediciones muy precisas incluso si la se%al contiene mucho ruido. )stos utilizan una t*cnica conocida como phasesensitive detection la cual permite aislar una componente de la se%al entrante a una determinada frecuencia y fase de referencia. +odo ruido que posea una frecuencia distinta a la frecuencia de referencia será rechazado y no afectará la medici!n.
,E-&/00/
&1204'&,/ -5+/56&,/ -on circuitos formados por elementos reactivos inductancias condensadores l7neas de energ7a cristales piezoel*ctricos etc. y se utilizan en los receptores y trasmisores. Una aplicaci!n t7pica es en las etapas de radiofrecuencia de amplificaci!n donde se quiere que el circuito amplifique solamente una banda de frecuencias. & las inductancias y condensadores están asociadas resistencias que se deben a la resistencia ohmicas en las bobinas y p*rdidas diel*ctricas en los condensadores que se hacen más evidentes a altas frecuencias. 2odemos modelarlos suponiendo que son elementos ideales reactivos puros con una resistencia que podemos asociar en paralelo en serie o en ambos. &mplificador de radiofrecuencia en los receptores de amplitud modulada. En receptores de radio una vez captadas las ondas a trav*s de la antena8 se hace necesario seleccionar la se%al que se desea recibir o escuchar. Este proceso de selecci!n de la se%al de radiofrecuencia 4 se realiza a trav*s del circuito resonante de entrada. En los receptores superheterodinos la se%al seleccionada pasa a un circuito capaz de amplificarla o sea aumentar su amplitud o ganancia ya que *sta hubo de recorrer grandes distancias desde el transmisor. El amplificador de 4 es la primera etapa de un receptor de &1 o 41 y se encarga de amplificar o elevar el nivel de la se%al de 4 seleccionada. 'aracter7sticas de la etapa amplificadora de radiofrecuencia 94: En la amplificadora de radiofrecuencia 94: están incluidos el circuito resonante de entrada y el paso amplificador de 4 como tal. 0a funci!n básica de la etapa consiste en seleccionar y amplificar al nivel requerido cualquier se%al que est* comprendida en la banda de sinton7a o en las bandas de sinton7a con que cuenta el receptor. &unque e$isten receptores que no utilizan amplificador de 4 *ste tiene varias ventajas; &umenta la sensibilidad del receptor. El amplificador de 4 hace mayor la intensidad de la se%al captada antes de ser acoplada al mezclador o heterodino. Brinda al receptor una relaci!n se%al ruido más favorable es decir aumenta el nivel de la se%al con el menor ruido posible. &umenta la selectividad del receptor. &l colocar un paso amplificador de 4 se agregan al receptor más circuitos sintonizados para ejecutar el acoplamiento con el siguiente paso. ,isminuye la posibilidad de interferencias en la antena provenientes del amplificador local. &mplificador de 4 en amplitud modulada 9&1: El amplificador de 4 en los receptores de radio se conoce como amplificador de banda estrecha y no es más que un amplificador sintonizado. El mismo debe emplear un transistor que funcione correctamente en la gama de frecuencias altas
de 4. Estas frecuencias pueden llegar al valor de <="" >z para la bandas de /nda 0arga 9/0: y /nda 1edia 9/1: y hasta ?" " 3" 1>z para las bandas de /nda 'orta 9/':. El funcionamiento de los transistores en alta frecuencia difiere del de baja frecuencia ya que las caracter7sticas y sus parámetros var7an notablemente a causa de la consideraci!n de las capacidades interelectr!dicas. Estas capacidades a bajas frecuencias presentan una reactancia capacitiva 9@c: muy elevada y se comporta como un circuito abierto por lo que no afectan en nada el funcionamiento del circuito. -in embargo a altas frecuencias las capacidades interelectr!dicas tienden a cortocircuitarse ya que la reactancia capacitiva 9@c: es muy peque%a. &l comportarse como un circuito cerrado en el caso de la capacidad interelectr!dica baseAemisor 9'be: reduce la tensi!n de la se%al de entrada. &l cortocircuitarse la capacidad interelectr!dica colectorAbase 9'cb: evita el aislamiento del circuito de salida del transistor respecto al de entrada esto provoca la realimentaci!n de la tensi!n de salida con respecto hacia la entrada implicando que el transistor oscile 9efecto 1iller:. Estos efectos causados por las capacidades interelectr!dicas en altas frecuencias se traducen en una reducci!n de la ganancia del transistor utilizado como amplificador de 4. 2ara reducir estos efectos se utilizan varios m*todos que pueden combinarse entre ellos o utilizarse de forma independiente. Estas variantes son; Utilizar transistores especiales cuya frecuencia de corte a las altas frecuencias sea superior al valor de frecuencia más grande que se desee sintonizar en el amplificador. Utilizar circuitos de neutralizaci!n para la realimentaci!n indeseable que producen las capacidades interelectr!dicas base colector 9'bc:. Esta consiste en conectar entre los terminales de entrada y salida del transistor un capacitor de peque%o valor para que contrarreste el efecto de dichas capacidades. Características de la etapa amplificadora de radiofrecuencia (RF) En la amplificadora de radiofrecuencia 94: están incluidos el circuito resonante de entrada y el paso amplificador de 4 como tal. 0a funci!n básica de la etapa consiste en seleccionar y amplificar al nivel requerido cualquier se%al que est* comprendida en la banda de sinton7a o en las bandas de sinton7a con que cuenta el receptor. &unque e$isten receptores que no utilizan amplificador de 4 *ste tiene varias ventajas;
&umenta la sensibilidad del receptor. El amplificador de 4 hace mayor la intensidad de la se%al captada antes de ser acoplada al mezclador o heterodino.
Brinda al receptor una relaci!n se%al ruido más favorable es decir aumenta el nivel de la se%al con el menor ruido posible. &umenta la selectividad del receptor. &l colocar un paso amplificador de 4 se agregan al receptor más circuitos sintonizados para ejecutar el acoplamiento con el siguiente paso. ,isminuye la posibilidad de interferencias en la antena provenientes del amplificador local.
Amplificador de RF en amplitud modulada (AM) El amplificador de 4 en los receptores de radio se conoce como amplificador de banda estrecha y no es más que un amplificador sintonizado. El mismo debe emplear un transistor que funcione correctamente en la gama de frecuencias altas de 4. Estas frecuencias pueden llegar al valor de <="" >z para la bandas de /nda 0arga 9/0: y /nda 1edia 9/1: y hasta ?" " 3" 1>z para las bandas de/nda 'orta 9/':. El funcionamiento de los transistores en alta frecuencia difiere del de baja frecuencia ya que las caracter7sticas y sus parámetros var7an notablemente a causa de la consideraci!n de las capacidades interelectr!dicas. Estas capacidades a bajas frecuencias presentan una reactancia capacitiva 9@c: muy elevada y se comporta como un circuito abierto por lo que no afectan en nada el funcionamiento del circuito. -in embargo a altas frecuencias las capacidades interelectr!dicas tienden a cortocircuitarse ya que la reactancia capacitiva 9@c: es muy peque%a. &l comportarse como un circuito cerrado en el caso de la capacidad interelectr!dica baseAemisor 9'be: reduce la tensi!n de la se%al de entrada. &l cortocircuitarse la capacidad interelectr!dica colectorAbase 9'cb: evita el aislamiento del circuito de salida deltransistor respecto al de entrada esto provoca la realimentaci!n de la tensi!n de salida con respecto hacia la entrada implicando que el transistor oscile 9efecto 1iller:. Estos efectos causados por las capacidades interelectr!dicas en altas frecuencias se traducen en una reducci!n de la ganancia del transistor utilizado como amplificador de 4. 2ara reducir estos efectos se utilizan varios m*todos que pueden combinarse entre ellos o utilizarse de forma independiente. Estas variantes son;
Utilizar transistores especiales cuya frecuencia de corte a las altas frecuencias sea superior al valor de frecuencia más grande que se desee sintonizar en el amplificador. Utilizar circuitos de neutralizaci!n para la realimentaci!n indeseable que producen las capacidades interelectr!dicas baseAcolector 9'bc:. Esta consiste en conectar entre los terminales de entrada y salida del transistor un capacitor de peque%o valor para que contrarrestre el efecto de dichas capacidades.
Características de la etapa amplificadora de radiofrecuencia (RF) En la amplificadora de radiofrecuencia 94: están incluidos el circuito resonante de entrada y el paso amplificador de 4 como tal. 0a funci!n básica de la etapa consiste en seleccionar y amplificar al nivel requerido cualquier se%al que est* comprendida en la banda de sinton7a o en las bandas de sinton7a con que cuenta el receptor.
&unque e$isten receptores que no utilizan amplificador de 4 *ste tiene varias ventajas;
&umenta la sensibilidad del receptor. El amplificador de 4 hace mayor la intensidad de la se%al captada antes de ser acoplada al mezclador o heterodino. Brinda al receptor una relaci!n se%al ruido más favorable es decir aumenta el nivel de la se%al con el menor ruido posible. &umenta la selectividad del receptor. &l colocar un paso amplificador de 4 se agregan al receptor más circuitos sintonizados para ejecutar el acoplamiento con el siguiente paso. ,isminuye la posibilidad de interferencias en la antena provenientes del amplificador local.
Amplificador de RF en amplitud modulada (AM) El amplificador de 4 en los receptores de radio se conoce como amplificador de banda estrecha y no es más que un amplificador sintonizado. El mismo debe emplear un transistor que funcione correctamente en la gama de frecuencias altas de 4. Estas frecuencias pueden llegar al valor de <="" >z para la bandas de /nda 0arga 9/0: y /nda 1edia 9/1: y hasta ?" " 3" 1>z para las bandas de/nda 'orta 9/':. El funcionamiento de los transistores en alta frecuencia difiere del de baja frecuencia ya que las caracter7sticas y sus parámetros var7an notablemente a causa de la consideraci!n de las capacidades interelectr!dicas. Estas capacidades a bajas frecuencias presentan una reactancia capacitiva 9@c: muy elevada y se comporta como un circuito abierto por lo que no afectan en nada el funcionamiento del circuito. -in embargo a altas frecuencias las capacidades interelectr!dicas tienden a cortocircuitarse ya que la reactancia capacitiva 9@c: es muy peque%a. &l comportarse como un circuito cerrado en el caso de la capacidad interelectr!dica baseAemisor 9'be: reduce la tensi!n de la se%al de entrada. &l cortocircuitarse la capacidad interelectr!dica colectorAbase 9'cb: evita el aislamiento del circuito de salida deltransistor respecto al de entrada esto provoca la realimentaci!n de la tensi!n de salida con respecto hacia la entrada implicando que el transistor oscile 9efecto 1iller:. Estos efectos causados por las capacidades interelectr!dicas en altas frecuencias se traducen en una reducci!n de la ganancia del transistor utilizado como amplificador de 4. 2ara reducir estos efectos se utilizan varios m*todos que pueden combinarse entre ellos o utilizarse de forma independiente. Estas variantes son;
Utilizar transistores especiales cuya frecuencia de corte a las altas frecuencias sea superior al valor de frecuencia más grande que se desee sintonizar en el amplificador. Utilizar circuitos de neutralizaci!n para la realimentaci!n indeseable que producen las capacidades interelectr!dicas baseAcolector 9'bc:. Esta consiste en conectar entre los terminales de entrada y salida del transistor un capacitor de peque%o valor para que contrarrestre el efecto de dichas capacidades.
Filtro de paso de bajas frecuencias
Ejemplo 1 La figura representa un circuito !ue sir"e para reducir la potencia de las altas frecuencias a la salida por encima del "alor de frecuencia fc en la se#al de entrada$ en %l& R1 ' R( ' R C1 ' C( ' C R) ' *+,- . R/ 0anancia ' R/R) 2e considera la frecuencia de corte fc$ a la frecuencia donde la se#al de salida es *+3*3 el "alor de la se#al m45ima de salida+ La magnitud de la reducci6n de las altas frecuencias ser4 ma7or a medida !ue esta sube+ 2i se usan& R' /3** o8mios C' *+*1 9f fc ' )$)- :; Estos "alores no son e5actos$ debe probar con diferentes componentes para lograr un prop6sito determinado
Figura Ejemplo (& Filtro de paso de altas frecuencias Este circuito es id%ntico al anterior de pasa
Figura = >ro7ecto 3& Filtro pasa
+
Conclusiones Los circuitos sintoni;ables son circuitos !ue nos permiten trabajar solo dentro de un rango predefinido por el dise#ador de este 7 debido a !ue este amplificador trabaja a ciertas frecuencias nos permite solo optener una ganancia de "oltaje en estos rangos+ Uno de los ejemplos de amplificadores sintonisados son los !ue se ocupan en las radios donde la entrada en micro "olts se amplifica en solo una frecuencia definicda por ejemplo la de e5a fm !ue es =(+, ?:; el sintoni;ador trabaja en esa frecuencia amplificadon las ondas de radio resi"idas @ibliografAa 1+< 8ttp&BBB+sabelotodo+orgelectrotecniacircuitampop+8tml (+< 8ttp&BBB+buenastareas+comensa7osmplificadores