Amplificadores Cascada
Páginas: 6 (1430 palabras)
Publicado: 12 de septiembre de 2011
PROYECTO-EXAMEN DE ELECTRÓNICA
Amplificador de dos etapas con MOSFET y BJT y acoplamiento capacitivo
Claudio Molina Mansilla, Estudiante
Lautaro Salazar, Profesor
Universidad de Concepción
Departamento Ingeniería Eléctrica
Ing. Civil Electrónica
Electrónica - Sección 1- 543208
13 de Julio de 2009
1.- Introducción
Se espera desarrollar el diseño de dos circuitosamplificadores de dos etapas con acoplamiento capacitivo utilizando MOSFET de enriquecimiento y BJT, alternando los transistores para cada diseño, que logre [pic], con [pic]. Todo esto para una frecuencia inferior de corte de 75 Hz en[pic]. El circuito debe alimentar carga [pic]. Hay que considerar un voltaje de alimentación de 12Vdc. Se pide además, de acuerdo a lo diseñado,[pic] e impedancias de entraday salida.
2.- Diseño MOSFET - BJT
2.1.- Consideraciones Generales:
El MOSFET que se utilizará en ambos diseños es del tipo enriquecimiento de tipo N y el BJT también. Para el tipo de configuración de cada etapa hay que tomar en cuenta los datos de diseño que se proponen. Primero nos dan una ganancia de corriente [pic]. Para cumplir con esta condición en cuanto a la configuración delcircuito con BJT y el MOSFET se usará como rápida solución la disposición Colector Común y Drain Común respectivamente ya que éstas proporcionan una ganancia de corriente grande por cada etapa, eso si, con el costo que la ganancia de tensión será a lo más 1. De aquí se deduce que los dos diseños propuestos atenuarán voltaje.
2.2.- Esquema propuesto:
Para establecer el procedimiento de diseñoseguiremos la configuración mostrada en las figura 2, donde se pueden ver ambas etapas separadas por un condensador [pic]de acoplamiento.
[pic]
Fig 1: Esquema propuesto para primer diseño.
La ventaja que nos da la disposición con acoplamiento capacitivo es que podemos ver ambas etapas por separado para su diseño ya que la etapa anterior no interfiere en la polarización de la siguiente. Deaquí se deduce que el cálculo de los puntos Q de cada etapa son independientes entre si.
[pic]
Fig 2: Amplificador DC.
Por ésta razón, el análisis del circuito para diseño lo realizaremos desde la salida hacia la entrada, aprovechando el dato inicial de carga [pic] para el diseño y polarización de la segunda etapa que permita utilizar dicha polarización como carga para la primera etapa.[pic]
Fig 3: Amplificador CC.
2.3.- Ecuaciones etapa de salida
Nos basamos en la forma indicada en la figura 1. Primero vemos los datos de diseño. Arbitrariamente usaremos el transistor
BJT 2N2222 y por datos de corriente [pic] el MOSFET 2N7000
Datos:
[pic]
Datos del 2N2222:
[pic]
Paso 1: Selección de Punto Q
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Paso 2:Valor de [pic] según ganancia de corriente:
[pic]
Paso 3: Cálculo de [pic]
[pic]
Paso 4: Cálculo de[pic]y[pic]
[pic] [pic]
2.4.- Ecuaciones etapa de entrada
Datos:
[pic]
Datos del 2N7000:
[pic]
Paso 1: Selección del punto Q
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Paso 2: Calculo de [pic]
[pic]
Paso 3: Cálculo de [pic], [pic] y [pic]
[pic]Paso 4: Cálculo de[pic]
[pic]
Paso 5: Cálculo de[pic]y[pic]
[pic] [pic]
Ganancia corriente circuito completo:
[pic]
2.5.- Ecuaciones condensadores de acoplo para una [pic]
[pic]
Fig 4: Modelo análisis de condensadores.
Para ambas configuraciones el polo dominante se encuentra en la salida de sus respectivas etapas, lo que por transitividad resulta en elcondensador de mas afuera dentro del circuito, en este caso el [pic].
[pic]
Para [pic] disminuiremos la frecuencia en una década y para [pic] se disminuirá dos décadas.
[pic]
[pic]
2.6 Análisis de alta frecuencia
BJT:
[pic]
Fig 5: Circuito para análisis de alta señal para BJT.
Con [pic] y [pic]
[pic]
MOSFET
[pic]
Fig 6: Circuito para análisis de alta señal para MOSFET...
Amplificador de dos etapas con MOSFET y BJT y acoplamiento capacitivo
Claudio Molina Mansilla, Estudiante
Lautaro Salazar, Profesor
Universidad de Concepción
Departamento Ingeniería Eléctrica
Ing. Civil Electrónica
Electrónica - Sección 1- 543208
13 de Julio de 2009
1.- Introducción
Se espera desarrollar el diseño de dos circuitosamplificadores de dos etapas con acoplamiento capacitivo utilizando MOSFET de enriquecimiento y BJT, alternando los transistores para cada diseño, que logre [pic], con [pic]. Todo esto para una frecuencia inferior de corte de 75 Hz en[pic]. El circuito debe alimentar carga [pic]. Hay que considerar un voltaje de alimentación de 12Vdc. Se pide además, de acuerdo a lo diseñado,[pic] e impedancias de entraday salida.
2.- Diseño MOSFET - BJT
2.1.- Consideraciones Generales:
El MOSFET que se utilizará en ambos diseños es del tipo enriquecimiento de tipo N y el BJT también. Para el tipo de configuración de cada etapa hay que tomar en cuenta los datos de diseño que se proponen. Primero nos dan una ganancia de corriente [pic]. Para cumplir con esta condición en cuanto a la configuración delcircuito con BJT y el MOSFET se usará como rápida solución la disposición Colector Común y Drain Común respectivamente ya que éstas proporcionan una ganancia de corriente grande por cada etapa, eso si, con el costo que la ganancia de tensión será a lo más 1. De aquí se deduce que los dos diseños propuestos atenuarán voltaje.
2.2.- Esquema propuesto:
Para establecer el procedimiento de diseñoseguiremos la configuración mostrada en las figura 2, donde se pueden ver ambas etapas separadas por un condensador [pic]de acoplamiento.
[pic]
Fig 1: Esquema propuesto para primer diseño.
La ventaja que nos da la disposición con acoplamiento capacitivo es que podemos ver ambas etapas por separado para su diseño ya que la etapa anterior no interfiere en la polarización de la siguiente. Deaquí se deduce que el cálculo de los puntos Q de cada etapa son independientes entre si.
[pic]
Fig 2: Amplificador DC.
Por ésta razón, el análisis del circuito para diseño lo realizaremos desde la salida hacia la entrada, aprovechando el dato inicial de carga [pic] para el diseño y polarización de la segunda etapa que permita utilizar dicha polarización como carga para la primera etapa.[pic]
Fig 3: Amplificador CC.
2.3.- Ecuaciones etapa de salida
Nos basamos en la forma indicada en la figura 1. Primero vemos los datos de diseño. Arbitrariamente usaremos el transistor
BJT 2N2222 y por datos de corriente [pic] el MOSFET 2N7000
Datos:
[pic]
Datos del 2N2222:
[pic]
Paso 1: Selección de Punto Q
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Paso 2:Valor de [pic] según ganancia de corriente:
[pic]
Paso 3: Cálculo de [pic]
[pic]
Paso 4: Cálculo de[pic]y[pic]
[pic] [pic]
2.4.- Ecuaciones etapa de entrada
Datos:
[pic]
Datos del 2N7000:
[pic]
Paso 1: Selección del punto Q
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Paso 2: Calculo de [pic]
[pic]
Paso 3: Cálculo de [pic], [pic] y [pic]
[pic]Paso 4: Cálculo de[pic]
[pic]
Paso 5: Cálculo de[pic]y[pic]
[pic] [pic]
Ganancia corriente circuito completo:
[pic]
2.5.- Ecuaciones condensadores de acoplo para una [pic]
[pic]
Fig 4: Modelo análisis de condensadores.
Para ambas configuraciones el polo dominante se encuentra en la salida de sus respectivas etapas, lo que por transitividad resulta en elcondensador de mas afuera dentro del circuito, en este caso el [pic].
[pic]
Para [pic] disminuiremos la frecuencia en una década y para [pic] se disminuirá dos décadas.
[pic]
[pic]
2.6 Análisis de alta frecuencia
BJT:
[pic]
Fig 5: Circuito para análisis de alta señal para BJT.
Con [pic] y [pic]
[pic]
MOSFET
[pic]
Fig 6: Circuito para análisis de alta señal para MOSFET...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.