Respuesta En Alta Frecuencia De Un Amplificador De Una Sola Etapa

RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA DE UN AMPLIFICADOR
DE UNA SOLA ETAPA
I. Objetivos
* Estudiar el comportamiento en altas frecuencias de un amplificador de audio.
II. Informe previo
III. Material y equipo
01 fuente de poder 01 tester universal
01 protoboard 01 R=12k, 56K, 1.5K, 0.68K
02 condensadores Ci = 22 µF 01 RL=10K01 condensadores Ce= 100 µF 01 Ri=100
01 osciloscopio 01 generador de audio
01 transistor 2N2222 02 Sondas de Osciloscopio



Generador de señales osciloscopio digital fuente de Poder
IV. Procedimiento
1. Arme el circuito de la figura 1 con R1 = 12K, R2 = 56k, Rc=1.5k ; Re=680, RL=10k
Ci1= Co2=22µF, Ce = 100µF y Vcc =12v

Circuitoarmado con valores de resistencias teóricas, voltaje de entrada de la base del transistor (5.04 mVpp) y voltaje de salida (457.07 mVpp) a una f. de 10kHz.
OBS: datos obtenidos en el simulador.
2. Sin aplicar la señal medir:
VCE= 7.745v; ICQ=2.00mA el transistor se encuentra en la zona activa.

3. Encontrar la máxima salida sin distorsión:

Imagen 1: salida sin distorsiónImagen 2: detalles de la salida
La máxima señal de entrada con la menor distorsión fue de 5mVpp.
Vi=5.04mVpp Vo=456mVpp f=10kHz
La imagen 2 muestra los detalles de la salida de entre ellos los más importantes son: Vmax, Vmin, +Wid, -Wid, +Duty, -Duty.
• Wid: Tiempo de los semiciclos.
• Duty: razón entre el trabajo del ciclo positivo/negativo yel trabajo total, medido en %.
NOTA: Se pudo aplicar señal de entrada 30 mVpp sin obtener distorsión de cruce, pero con distorsión armónica, por ello reducimos aún más la señal para garantizar la calidad de la señal de salida ya que los tiempos de ciclo, ciclos de trabajo y picos aún no tenían los mismos valores que la señal de entrada.

Imagen 3: salida sin distorsión armónicaaparentemente.
4. Llenar la siguiente tabla. Note que el punto de corte superior e inferior se encuentra a una frecuencia en que VO es 0.707 de su valor; es decir, 322mVpp.
F(Hz) | 60 | 129.9 | 280 | 5k | 400k | 1.2M | 2.06M | 4.03M | 8.00M | 15.00M |
VO | 200m | 322m | 400m | 456m | 452m | 400m | 322m | 208m | 90m | 30m |
AV(dB) | -7.16 | -3.01 | -1.138 | 0.000 | -0.076 | -1.138 | -3.01 | -6.818 |-14.09 | -23.64 |

fc1=129.9 Hz fc2=2.066 MHz

NOTA: No es correcto aumentar el voltaje de entrada de la base para mantenerlo en 5.04mVpp. Ya que a una frecuencia media regulamos el Voltaje de la base a 5.04mVpp. Es natural que cuando busquemos la frecuencia de corte tanto en baja como en alta frecuencia los voltajes de entrada de la base del transistor, nuestro Vi,disminuya aunque nuestro VG fuera ideal, esto es debido a que Si estamos en alta frecuencia, el capacitor parásito de entrada, que está en paralelo a la resistencia Rb//Bre, dejará de ser una impedancia infinita y pasará a ser una impedancia relativamente baja en paralelo, entonces el voltaje que cae en Vi o VRb se reducirán, y de esta manera, éstas reducciones también contribuirán a la reducción deVo ya que Vo=Av.Vi.

En alta frecuencia, MATEMÁTICAMENTE si hallamos las frecuencias de corte: fHi, fB y fHo, que generalmente en configuración emisor Común, fHi suele ser la frecuencia determinante del circuito, y calculamos el nuevo valor de Vi a esa frecuencia, resulta ser 0.707 del inicial Vi.

Por ejemplo:

Análisis en la entrada, alta frecuencia:

Para este circuito:Rth=1k(1k)1k+1k=0.5kΩ
Por lo tanto en la frecuencia de corte:
Zc=Rth=-0.5kj
Con esa frecuencia Calculamos El nuevo Vi’:

Vi'=[1k||-0.5kj][1k||-0.5kj] +1k10=3.535=0.707 Vi→Vo'=Av.Vi'
Comprobamos que es naturaleza del circuito y no del generador.
Por esta razón no debemos alterar el voltaje de entrada de la base.
Lo mismo sucede en baja frecuencia.

Ver informe previo.
fb teórico: 2.04MHz...