Graficas de bode

OBJETIVOS

* Entender los métodos para determinar las frecuencias de corte baja y alta para diversas configuraciones de amplificadores.

* Analizar el efecto en alta frecuencia de amplificadores con componentes discretos en retroalimentación.

* Conocer el modelo de pequeña señal modificado para los BJT que toma en cuenta efectos de alta frecuencia.

* Determinarexperimentalmente los parámetros del amplificador; tales como: frecuencias de corte y ancho de banda. Analizar y justificar las posibles discrepancias entre los resultados teóricos y los reales.

* Comprender el comportamiento del transistor BJT en cascada cuando opera en la etapa de pequeña señal.

JUSTIFICACIÓN

La respuesta en frecuencia en los amplificadores establece el rango en el cualtrabajará el sistema sin distorsionar la señal. Este se conoce como ancho de banda (BW, Band Width) y determina las frecuencias para las cuales se produce el proceso de amplificación. El valor de este parámetro depende de los dispositivos y de la configuración amplificadora. En los siguientes apartados, se describen las zonas de trabajo de un amplificador, se analiza la respuesta en frecuencia deconfiguraciones básicas y se plantea una metodología que permite determinar el ancho de banda para un amplificador con retroalimentación.

Es importante tener en cuenta los parámetros que pueden afectar al transistor operando a alta frecuencia tales como las capacitancias parásitas que perjudican considerablemente el punto de trabajo del transistor.
Para poder visualizar estos aspectos es necesariorealizar las gráficas de respuesta en frecuencias y los diagramas de bode que nos permiten conocer visiblemente el comportamiento del transistor cuando trabaja en altas frecuencias.

Mediante la siguiente práctica llevaremos a cabo este criterio con el fin de comprender de una manera más evidente la respuesta y el comportamiento del transistor en altas frecuencias.

MARACO TÉORICO

Larespuesta en frecuencia de un componente o sistema electrónico es la variación de la señal de salida en función de la frecuencia de la señal de entrada. La figura inferior representa la respuesta en frecuencia de un amplificador, a esta representación se le denomina diagrama de Bode.

Modulo de la ganancia de tensión en función de la frecuencia

Las frecuencias de corte superior ( h f ) einferior ( l f ) limitan la zona de frecuencias medias en la cual la ganancia permanece constante, que se denomina ancho de banda del amplificador BW . Estos valores se corresponden con las frecuencias a la cual la ganancia del amplificador se ve atenuada en 3 decibelios respecto a su valor a frecuencias medias. También es equivalente a decir que la ganancia a las frecuencias de corte es V 0 2 A , dondeV 0 A es la ganancia a frecuencias medias.
En la figura se observa que la ganancia de tensión decrece tanto a bajas como a altas frecuencias. Esto implica que para señales de entrada formadas por la suma de señales sinusoidales de diferente frecuencia, no todas las componentes serán
amplificadas de la misma manera, dando lugar a una señal distorsionada a la salida porque las diferentescomponentes en frecuencia no mantendrán la misma relación que tenían a la entrada. A esta distorsión lineal se la denomina distorsión de amplitud. Un amplificador también podría producir distorsión si induce diferentes cambios de fase en las diferentes componentes frecuenciales de la señal de entrada. Por ejemplo si un amplificador cambia una componente en 10 milisegundos, debería cambiar todas las demáscomponentes en la misma cantidad para evitar la distorsión. Las distorsiones de amplitud y fase son distorsiones lineales y no deberían confundirse con la distorsión no lineal. La distorsión no lineal genera componentes de frecuencias que no existían en la señal de entrada, armónicos de la señal original. La distorsión no lineal viene producida por una amplitud excesiva de la señal de entrada y...