Laboratorio Circuitos, Guías de Ingeniería electrónica. Universidad Nacional de San Antonio Abad
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Laboratorios Circuitos Electronicos II
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CIRCUITO AMPLIFICADOR UNIVERSAL

TRANSISTORIZADO.

OBJETIVO:

Analizar experimentalmente las características de funcionamiento del amplificador universal transistorizado, también

conocido como amplificador básico, con pequeñas señales.

INTRODUCCION:

Hay muchas formas de construir amplificadores con transistores, las cuales tienen distintos nombres. Pero el más usado es

aquel que necesita de 4 resistores para su funcionamiento, como es el que se muestra en el circuito de la Fig. Nº 1.

Aquí R1 y R2 sirven para formar la malla base – emisor (circuito de entrada) y polarizar dicha juntura; mientras que R3 y

R4 conforman la malla colector – emisor (circuito de salida).

El resistor R4 da mucha estabilidad al circuito el cual es desacoplado por el capacitor C3 cuando hay señal alterna. Por ello

que este capacitor es conocido como “capacitor de desacoplo”; mientras que C1 y C2 son conocidos como “capacitores de

Acoplo”.

Cuando la señal alterna se inyecta por la base y la señal amplificada se obtiene por el colector, esta está desfasada de la

primera en 180º; mientras que si se obtiene por el emisor se encuentra en fase con la señal de entrada.

Este amplificador amplifica linealmente, es decir, sin distorsión, cuando la señal de entrada Vi < 100 milivoltios de pico a

pico (mVp-p). Se entiende por amplificación sin distorsión cuando Vi es una onda senoidal pequeña y en la resistencia de

salida R5 se observa, mediante el osciloscopio, la onda senoidal mucho más grande. Por el contrario, si Vo se deforma

entonces hay distorsión.

En audio es usual expresar las señales en decibelios (dB) con respecto a 1 voltio eficaz.

EQUIPOS (Pedirlos al laboratorio):

1 Panel de Montaje de circuitos .

1 Fuente de alimentación de 0 – 30 V.

1 Generador de Funciones.

1 Osciloscopio.

1 Multímetro.

2 Puntas de pruebas no atenuadas.

6 Cables conectores “B-T”.

MATERIALES (Comprarlos y traerlos):

1 Resistor de 10 KΩ / 0.5 W.

1 Resistor de 3.3 KΩ / 0.5 W.

2 Resistores de 1 KΩ / 0.5 W.

1 Resistor de 470 Ω / 0.5 W.

2 Capacitores electrolíticos de 47 µF / 16 V.

1 Capacitor electrolítico de 220 µF / 16 V.

1 Transistor de Silicio tipo NPN código “BC 548” reemplazo.

ESQUEMA A UTILIZARSE:

Fig. Nº 1. El amplificador universal transistorizado.

PROCEDIMIENTO:

PREPARACION:

1. Armar en el panel de montaje el circuito de la Fig. Nº 1. 2. Conectar la fuente de alimentación al circuito, previamente fijada en 0 V. como medida de seguridad. 3. Mediante los controles de la fuente de alimentación fijar a su salida 15 V. 4. Conectar el generador de funciones a C1 y fijar a su salida una onda senoidal de 1 KHz. 5. Conectar el osciloscopio en el resistor de salida R5 para observar y medir Vo. 6. Aumentar la amplitud de Vi lo mayor posible para que ocurra amplificación sin distorsión, es decir, se debe observar en el

osciloscopio una onda senoidal pura. En caso que estuviera deformada (caso extremo se observa una onda cuadrada), esto

ocurriría porque la amplitud de la señal de entrada Vi es muy grande entonces hay que disminuir su valor, mediante los

controles de amplitud del generador de funciones, hasta que la señal amplificada no tenga distorsión (onda senoidal pura).

7. Trasladar la punta viva de la sonda de prueba del osciloscopio a la salida del generador de funciones para medir el máximo valor de Vi, para el cual el circuito amplifica sin distorsión. Anotarlo en la tabla Nº 1.

DATOS EN CORRIENTE CONTINUA:

1. Apagar el generador de funciones para las mediciones de corriente continua (DC) del circuito. 2. Medir mediante el miliamperímetro del multímetro (DCmA) las corrientes: IB e IC. Anotarlos en la tabla Nº 2.

NOTA: Para medir IE hay que tener mucho cuidado pues el no tomar ciertas precauciones puede hacer parecer que IC es

mayor que IE, lo cual no es cierto; la causa de esto es el efecto de carga del miliamperímetro cuando se inserta en el

circuito para medir dicha corriente. Esto se elimina usando en el miliamperímetro la escala más alta, ya que así la

resistencia interna del medidor tiende a cero. Dicho valor de escala alta puede obtenerse teniendo encendido el

osciloscopio y observar que Vo no altera su amplitud apreciablemente cuando se mide IC a cuando se mide IE.

3. Medir luego los voltajes VCE y VBE. Anotarlos en la tabla Nº 2.

DATOS EN CORRIENTE ALTERNA:

1. Con la ayuda del osciloscopio fijar que el generador de funciones entregue al circuito Vi = 50 mVp-p. 2. Volver a colocar el osciloscopio en la salida (R5). 3. Manteniendo constante Vi del generador de funciones, medir Vo con el osciloscopio y llenar la tabla Nº 3. 4. Para conocer la importancia del capacitor de desacoplo C3 en la amplificación del circuito si f = 1 KHz desconectar C3 y

observar mediante el osciloscopio su efecto en Vo. Dibujarlo en la tabla Nº 4.

DEL INFORME PREVIO:

1. Hallar el punto de operación “Q” del circuito de la Fig. Nº 1. Asumir β = 200 y VBEq = 0.6 V. 2. Con los valores del punto de operación obtenidos en la pregunta anterior, calcular la potencia de disipación del transistor

(PD).

3. ¿Qué es el decibelio “dB”?. Indicar las fórmulas para calcular la ganancia de corriente (Ai) y la ganancia de voltaje (Av) expresada en decibelios.

4. Para cuando se tiene la ganancia de un amplificador en función de la frecuencia, es decir, )(FfA dBv  demostrar que

cuando se traza una recta paralela a la parte plana de dicha curva a una distancia de – 3 dB, los puntos de intersección se

denominan frecuencia de corte inferior (fc1) y frecuencia de corte superior (fc2), los cuales sirven para hallar el ancho de

banda del amplificador (BW), es decir, BW = fc2 – fc1.

5. Mencionar la causa que origina la aparición de la frecuencia de corte inferior de la curva de amplificación de un amplificador.

6. Mencionar la causa que origina la aparición de la frecuencia de corte superior de la curva de amplificación de un amplificador.

7. Asumiendo para el análisis en pequeña señal que: hfe = β = 200 y

QB

ie I

mV h

26  y empleando el modelo simplificado del

transistor, hallar:

a) AV

b) Vo si Vi = 50 mVp-p.

DEL INFORME FINAL:

1. Adjuntar la HOJA DE DATOS EXPERIMENTALES visada por el docente. 2. En base a la tabla Nº 1, indicar, de acuerdo a lo experimentado, hasta que valores de Vi se puede considerar pequeña señal. 3. Cuando aparece una onda cuadrada en la salida del circuito amplificador, en ¿qué zonas de trabajo estaría funcionando el

transistor?-

4. Calcular y tabular el error porcentual del punto de operación del circuito. Justifique dichos errores. 5. Calcular el β experimental de la tabla Nº 2 y compararlo con el teórico indicando errores porcentuales. Justifique dichos

errores.

6. Según la tabla Nº 2, calcular la potencia de disipación experimental del transistor, comparándolo con el teórico indicando errores porcentuales. Justifique los mismos.

7. Tabular y graficar en papel semilogarítmico tipo A-4, )(FfA dBv  en base a los datos de la tabla Nº 3.

8. En el gráfico obtenido, trazar las frecuencias de corte superior e inferior y en base a ello obtener el ancho de banda del amplificador (BW).

9. Analizando la tabla Nº 4 indicar, ¿cómo influye C3 en la amplificación?. Explique el porqué. 10. Indicar algunas observaciones y/o sugerencias. 11. Indicar algunas conclusiones.

HOJA DE DATOS EXPERIMENTALES:

VI

Tabla Nº 1. Máximo valor de Vi en pequeña señal.

IB (µA)

IC (mA)

VCE (V)

VBE (V)

Tabla Nº 2. Datos en corriente continua.

Tabla Nº 3. Datos en corriente alterna.

Tabla Nº 4. Efecto del capacitor de desacoplo C3.

f (Hz) 50 100 200 300 500 800 1 K

Vo (VP-P)

3 K 5 K 10 K 15 K 20 K 50 K 100 K 300 K 500 K

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