Guias De Laboratorio 1

UPC – INGENIERIA ELECTRÓNICA LABORATORIO 1
DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS – EL13

AMPLIFICADORES DIFERENCIALES Y MULTIETAPA


INTRODUCCIÓN

El amplificador diferencial constituye el bloque analógico más importante de los circuitos analógicos. Es el elemento de construcción de amplificadores operacionales, comparadores, multiplicadores analógicos, amplificadores de instrumentación. Paraobtener elevadas ganancias, las etapas amplificadores se conectan en cascada.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El circuito mostrado en la figura 1 es un amplificador diferencial típico. Los transistores pertenecen a un arreglo en C.I., de tal manera que los tres son casi iguales. Esto conlleva un mayor CMRR y baja tensión de offset entre los colectores de los transistores en Vo.


























Figura1

La corriente I se divide por igual en ambos transistores, y en el punto VE no existe señal debido a la cancelación de las corrientes alternas. Es decir, el punto VE es 0v. para señal y Q1 y Q2 se comportan como dos amplificadores en emisor común. Al mismo tiempo para señales de modo común en el punto VE se presenta una gran resistencia (R), la de la fuente de corriente Q3, de tal manera paralas señales de modo común, Q1 y Q2 son dos amplificadores en emisor común con una gran resistencia en el emisor.

Las relaciones más importantes de este amplificador para la entrada V1 que se muestra son:










El amplificador diferencial se utiliza en todas las etapas de entrada de los transistores operacionales, por lo tanto para mantener la simetría en las cargas de los doscolectores de Q1 y Q2 (Rc = 0), Vo se toma en forma balanceada por la siguiente etapa.

MATERIALES

Osciloscopio
Generador de funciones
Multímetro digital
Modulo global
1 CA3046
Resistencias: 2.7k (2), 5k (3), 2.2k, 1.8k, 1k, 3.3k 5.1k, (1/4w)
Condensador de 47 uF, 25 V.
1 transistor 2N3906.


EXPERIENCIA 1: AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

OBJETIVO

Analizar la operación experimental de un amplificadordiferencial

PROCEDIMIENTO

1. Armar el circuito de la figura 2 en él modulo global. Los transistores están contenidos en el arreglo del CA3046. tenga cuidado en conectar el pin 13 al punto más negativo del circuito (sustrato).
2. Antes de conectar las fuentes de alimentación calibre las fuentes a +/- 6V. Los transistores del CA3046 sólo tienen de 15V de VCEO y son sensibles a las descargaselectroestáticas se recomienda no tocar los terminales del IC y manejarlos con pinzas.






















Figura 2

3. Realice las mediciones en DC en los siguientes puntos:


VR1=
VB1 =
VR2 =
VB2 =
VR7 =
VB3 =
VE =
VO1 =
VO2 =
VO =

4. Con las mediciones del paso anterior, calcule el punto de operación de los tres transistores.


Q1
Q2
Q3
IC



VCE



VBE





5. Inyecte por Vi una Vi(t) =40mV(sen(21khz)t), y mida las tensiones en AC siguientes:


VO1
VO2
VO
Ve
Vb2
VAC






Grafique las formas de onda completas, simultáneamente en el tiempo

6. Inyecte una onda de modo común, uniendo las dos bases de Q1 y Q2 e inyecte una señal de modo común:

Vcm(t) = 1V(sen(21khz)t). mida las señales.

VO1
VO2
VO
Ve
VAC





7. Con los pasos de las ganancias 5 y 6 calcule las ganancias

Ad=
Acm=
CMRRdB=EXPERIENCIA 2: AMPLIFICADOR MULTIETAPA

OBJETIVO

Analizar la operación experimental de un amplificador de 2 etapas

PROCEDIMIENTO

1. Agregue el circuito de la figura 1, la etapa siguiente mostrado en la figura 3:
















Figura 3
2. Mida el punto de operación Q1 , Q2 y Q3.


Q1
Q2
Q3
IC



VCE



VBE




3. Mida las tensiones DC siguientes

Vo1=
Vo2=

4. Mida las tensiones Vacsiguientes, si Vid = 40mV sent,  = (210Khz.

Vo1=
Vo2=
Vo3=
Vo4=

Grafique las formas de onda completa (niveles y tiempos) simultáneamente.

5. Con los resultados anteriores calcule las ganancias

Ad= Vo2/Vi =
Avi= Vo3/Vi =
Avo3= Vo3/Vo2 =
Acm= Vo2/Vi = (*)

(*) Vicm= 1V sent,  = (2)*1Khz y Vi ingresa por las dos bases como en el paso
6 de la experiencia anterior.

6. Aumente...