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AMPLIFICADOR DE AUDIO UTILIZANDO TRANSISTORES BJT



Resumen—Se describe el proceso con el cual se diseñó e implementó un amplificador de audio de dos etapas con impedancia de entrada alta e impedancia de salida baja. El diseño se basó escogiendo dos de las configuraciones básicas mostradas en la tabla dada en clases las cuales se asumió que están en modo activo calculando sus respectivosparámetros de voltaje, corriente y resistencias. El siguiente paso fue implementar el diseño en la protoboard y verificando en el osciloscopio si los valores calculados se aproximan a los verdaderos, después de estas pruebas y sometiendo al circuito con una señal de entrada se logró amplificar dicha señal en su salida.

Palabras clave—, amplificación, configuraciones, implementación, transistor.INTRODUCCIÓN

En este documento se detalla la forma en cómo se diseñó e implementó un circuito de amplificación de audio, el cual constaba de una primera etapa de amplificación (emisor común mediante divisor de voltaje) dada por el docente y una segunda etapa de potencia por el estudiante la cual una de sus características era tener una impedancia de 8 ohmios y una potencia de 0.25 w. Detallatambién el procedimiento que se siguió para encontrar cada uno de los parámetros y valores de resistencias que se debían colocar en cada etapa procediendo después al montaje y verificación dichos parámetros experimentalmente, comprobando también las limitaciones que tenia el circuito para amplificar y la señal de ruido originada; por ultimo se concluyó que las fuentes dc agregan potencia a la señal acpara su amplificación.
procedimiento realizado
Fase de diseño primera etapa

La fase de diseño se comenzó satisfacer las condiciones solicitadas; para ello se siguió el procedimiento descrito en la tabla provista en clases y la hoja de características de transistores: dado que el sistema de amplificación tiene dos etapas: una de amplificación y una de potencia recurrimos a dos tipos detransistores uno de propósito general (2N3904) y otro que soportara corrientes altas (TIP 31) con esto solo bastó analizar por separado cada una de las etapas de la siguiente manera:

En la primera etapa o etapa de amplificación, se recurrió a escoger una configuración que tenga una ganancia de voltaje grande; ya que el docente estableció que la primera etapa debía de ser la configuración de emisorcomún por divisor de voltaje mostrada en la figura 1, se procedió a analizar sus respectivos valores de sus parámetros definidos en esa configuración:

Figura 1. Configuración de emisor común por divisor de voltaje


Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky. Teoría de circuítos y dispositivos electrónicos

Para la primera etapa como se dijo anteriormente se tomará un transistor de propósitogeneral como es el 2N3904 de esta se busca en su hoja de características que se muestra en la figura 2 la relación de corriente IC y su β y se elije aleatoriamente un valor de corriente e intersectar en la gráfica con su valor de Hfe. En este caso se eligió una corriente de 2mA y su valor de β a este valor de corriente corresponde a 230. Para el análisis dc se agregó un valor de VCC de 12V; despuésde esto se aplican los parámetros de diseño para esta configuración que vienen dados por las siguientes características:

Figura 2. Relación β vs Ic transistor 2N3904

http://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf



Una de las observaciones echas en los parámetros calculados es que cuando se relaciona valores de mucho mayor o mucho menor se los describe como variación delvalor dado en un valor en base 10 sea de multiplicación o división.

Con los datos calculados y relacionando los valores de VE, VB y VC se comprueba que en efecto la configuración dada se encuentra en modo activo.

Ya conocido esto y según los parámetros se calcula la ganancia de voltaje:

Lo cual teóricamente es una ganancia buena y de ahí concluye el análisis en la primera etapa.

B...