Amplidicador Cascode
Páginas: 5 (1087 palabras)
Publicado: 5 de mayo de 2012
LABORATORIO DE ELECTRONICA II
PRACTICA 5
Amplificador multietapa: el cascode
Juan Camilo Vanegas 20051005115
Ana María Álvarez 20082005029
Luis Gabriel Prada Castillo 20081005012
PRESENTADO A: JOSÉ HUGO CASTELLANOS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA ELECTRONICA
BOGOTA2012
INTRODUCCION
Ya que en los anteriores laboratorios hemos estudiado el comportamiento de los amplificadores con BJT y FET, y sus configuraciones básicas, así como la respuesta en frecuencia de estos mismos. A continuación analizaremos los mismos aspectos pero en un amplificador multi-etapa, este es el cascode compuesto por una primera etapa de emisor común y otra en basecomún. Además se hallaran las frecuencias de corte con los métodos de barrido en frecuencia y con el de la onda cuadrada y se hará una comparación entre dichos métodos entre los resultados teóricos y prácticos.
MARCO TEORICO
RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA DE LACONEXION MULTIETAPA CASCODE
La configuración cascode esta compuesta por una etapa en emisor común que alimenta otra etapa en basecomún. Esta arreglo esta diseñado para proporcionar una alta impedancia de entrada con una baja ganancia de voltaje, y para asegurar que la capacitancia de Millar de entrada esté a un mínimo, en tanto la etapa BC proporciona una buena operación a alta frecuencia. Es importante resaltar que para que nuestros calculos funcionen correctamente en la práctica se tomen dos transistores muy parecidos, esdecir, que pertenezcan al mismo arreglo de transistores. En la siguiente figura se muestra la forma básica de un amplificador cascode.
[pic]
POLARIZACION EN DC
En la figura 1 se muestra la configuración en DC de un cascode, para la cual se tienen en cuenta las siguientes relaciones.
[pic]
[pic] , por estabilidad: [pic]
[pic] [pic] [pic]
[pic][pic]
[pic]
CIRCUITO EQUIVALENTE AC
Para hallar la ganancia total del sistema se calculan las ganancias de cada etapa amplificadora y luego se multiplican, sin necesidad de hacer el circuito equivalente, ya que este tema ya se analizó en ocasiones anteriores.
Para la primera etapa se tiene un emisor común para el cual ya sabemos que su ganancia en voltaje está dada por[pic] pero [pic] entonces, [pic]
Para la segunda etapa tenemos un base comun cuya ganancia en voltaje esta dada por:
[pic]
Entonces al hacer la multiplicación tenemos que:
[pic] y [pic]
RESPUESTA EN FRECUENCIA DEL AMPLIFICADOR CASCODE
Para hallar el ancho de banda se analiza el circuito equivalente hibrido que es el que se muestra en la figura 2.[pic]
FIGURA 2
Para el condensador C[pic]1 se le aplica el teorema de millar dando como resultado el circuito equivalente da la figura 3
[pic]
Para el cual el condensador C1es
[pic]
Para hallar la frecuencia de corte se utilizan las siguientes relaciones
[pic] [pic]
[pic] [pic]
[pic] [pic]
[pic]
Para representar gráficamente los efectos de la frecuenciasobre la ganancia del circuito amplificador se utiliza el diagrama de bode en el que se grafican tanto la magnitud como la fase de la ganancia.
DESARROLLO
Para nuestra práctica utilizaremos un arreglo de transistores CA3086 que tiene las siguientes características
hfe=100, hie= 3.5K , C[pic]=0.6pF, C[pic]=0.58pF
POLARIZACION DC
De acuerdo a lo mostrado en el marco teóricotenemos los siguientes valores de polarización
Para Vcc=18V , Ic= 3mA
[pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
CALCULO DE GANANCIA EN VOLTAGE
Según lo analizado anteriormente se tiene que para el amplificador cascode la ganancia en voltaje es:
[pic]
RESPUESTA EN FRECUENCIA
La frecuencia de corte según las relaciones dadas resulta:...
PRACTICA 5
Amplificador multietapa: el cascode
Juan Camilo Vanegas 20051005115
Ana María Álvarez 20082005029
Luis Gabriel Prada Castillo 20081005012
PRESENTADO A: JOSÉ HUGO CASTELLANOS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA ELECTRONICA
BOGOTA2012
INTRODUCCION
Ya que en los anteriores laboratorios hemos estudiado el comportamiento de los amplificadores con BJT y FET, y sus configuraciones básicas, así como la respuesta en frecuencia de estos mismos. A continuación analizaremos los mismos aspectos pero en un amplificador multi-etapa, este es el cascode compuesto por una primera etapa de emisor común y otra en basecomún. Además se hallaran las frecuencias de corte con los métodos de barrido en frecuencia y con el de la onda cuadrada y se hará una comparación entre dichos métodos entre los resultados teóricos y prácticos.
MARCO TEORICO
RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA DE LACONEXION MULTIETAPA CASCODE
La configuración cascode esta compuesta por una etapa en emisor común que alimenta otra etapa en basecomún. Esta arreglo esta diseñado para proporcionar una alta impedancia de entrada con una baja ganancia de voltaje, y para asegurar que la capacitancia de Millar de entrada esté a un mínimo, en tanto la etapa BC proporciona una buena operación a alta frecuencia. Es importante resaltar que para que nuestros calculos funcionen correctamente en la práctica se tomen dos transistores muy parecidos, esdecir, que pertenezcan al mismo arreglo de transistores. En la siguiente figura se muestra la forma básica de un amplificador cascode.
[pic]
POLARIZACION EN DC
En la figura 1 se muestra la configuración en DC de un cascode, para la cual se tienen en cuenta las siguientes relaciones.
[pic]
[pic] , por estabilidad: [pic]
[pic] [pic] [pic]
[pic][pic]
[pic]
CIRCUITO EQUIVALENTE AC
Para hallar la ganancia total del sistema se calculan las ganancias de cada etapa amplificadora y luego se multiplican, sin necesidad de hacer el circuito equivalente, ya que este tema ya se analizó en ocasiones anteriores.
Para la primera etapa se tiene un emisor común para el cual ya sabemos que su ganancia en voltaje está dada por[pic] pero [pic] entonces, [pic]
Para la segunda etapa tenemos un base comun cuya ganancia en voltaje esta dada por:
[pic]
Entonces al hacer la multiplicación tenemos que:
[pic] y [pic]
RESPUESTA EN FRECUENCIA DEL AMPLIFICADOR CASCODE
Para hallar el ancho de banda se analiza el circuito equivalente hibrido que es el que se muestra en la figura 2.[pic]
FIGURA 2
Para el condensador C[pic]1 se le aplica el teorema de millar dando como resultado el circuito equivalente da la figura 3
[pic]
Para el cual el condensador C1es
[pic]
Para hallar la frecuencia de corte se utilizan las siguientes relaciones
[pic] [pic]
[pic] [pic]
[pic] [pic]
[pic]
Para representar gráficamente los efectos de la frecuenciasobre la ganancia del circuito amplificador se utiliza el diagrama de bode en el que se grafican tanto la magnitud como la fase de la ganancia.
DESARROLLO
Para nuestra práctica utilizaremos un arreglo de transistores CA3086 que tiene las siguientes características
hfe=100, hie= 3.5K , C[pic]=0.6pF, C[pic]=0.58pF
POLARIZACION DC
De acuerdo a lo mostrado en el marco teóricotenemos los siguientes valores de polarización
Para Vcc=18V , Ic= 3mA
[pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
CALCULO DE GANANCIA EN VOLTAGE
Según lo analizado anteriormente se tiene que para el amplificador cascode la ganancia en voltaje es:
[pic]
RESPUESTA EN FRECUENCIA
La frecuencia de corte según las relaciones dadas resulta:...
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