Respuesta en frecuencia transistores

ELEN 3312 – Electrónica II
Prof. Caroline González Rivera

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Respuesta en Frecuencia

Respuesta en Frecuencia

Sección 1: Diagramas de Bode
Diagrama de Bode o Respuesta de Frecuencia – es la variación causada, si
alguna, en el nivel de la señal de salida cuando la frecuencia de la señal es
cambiada o la manera en el cual el artefacto responde a cambios en la
frecuencia dela señal. Las variaciones en la salida pueden ser:
en la amplitud (la ganancia del amplificador es una función de
la frecuencia)
en el ángulo de fase (cambio en fase) de la salida relativo a la
entrada
La magnitud de la respuesta de frecuencia (diagrama de Bode) de un
amplificador es representada en una gráfica que muestra la amplitud de la
salida (ganancia de voltaje) vs. frecuencia.
AfL

fH

f

Figura 1: Respuesta en frecuencia ideal de un amplificador.

Notas:

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Respuesta en Frecuencia

Figura 2: Respuesta en frecuencia típica (real) de un amplificador.
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Notas:

Midband range – rango de frecuencia donde la ganancia es más o
menos constante y la ganancia eneste rango es llamada Am.
Lower cutoff frequency (fL) – frecuencia baja por la cual la ganancia es
igual a 2 2 Am ≈ 0.707 Am .
Upper cutoff frequency (fH) – frecuencia alta por la cual la ganancia ha
disminuido 0.707Am.
Bandwidth o ancho de banda (BW) – diferencia entre el upper y lower
cutoff frequencies:
BW = f H − f L

(

)

Half-power points – son aquellos puntos donde la gananciaes
0.707Am.
Half-power frequencies – son las frecuencias de corte (upper and
lower) debido a que la potencia de salida del amplificador en los
puntos de corte (cutoff) es la mitad de la potencia de salida en el
“midband range”.
P(at cutoff ) = 0.5 P(midband )
Resumiendo, a las frecuencia de corte se les llama: cutoff frecuency,
break frequency, corner frequency, half-power frequency, and3-dB
frequency.

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1. Distorsión de amplitud
Generalmente, las señales que pasan por un amplificador ac son
señales complejas que contienen diferentes componentes de frecuencia
en lugar de una sola frecuencia (pura). Por ejemplo, las señales de
audio (voz y música) son una combinación deseñales senosoidales con
diferentes frecuencias (20 Hz a 20 kHz), las señales de video tienen un
rango de frecuencia de dc a 4.5 MHz. Otro ejemplo, lo son las señales
periódicas (cuadradas o triangulares) las cuales pueden ser
representadas como la suma de muchas señales senosoidales.
Para que la señal de salida sea una versión amplificada de la entrada,
un amplificador debe amplificar todocomponente de frecuencia por la
misma cantidad.
Si la respuesta en frecuencia de un amplificador es tal que la ganancia
de una frecuencia es diferente que en otra frecuencia, la salida se
distorsionará ya que no tendrá la misma forma que la señal de entrada
y esto es lo que se llama distorsión de amplitud.
Es importante, el conocer la respuesta de frecuencia de un
amplificador para determinarsi la señal se distorsionará al pasar por
éste. El ancho de banda (BW) debe cubrir todo el rango de
componentes de frecuencias en la señal para que la señal de salida no
se distorsione.

2. Decibeles
son las unidades usadas para comparar dos niveles de potencia
la ganancia de potencia de un sistema en dB está dada por:
P
dB = 10 log10 2
P1
P1 y P2 son las potencias de entrada y salida deun sistema,
respectivamente

si P2 > P1, la pasada ecuación será un número positivo indicando que
el sistema es un amplificador
si P2 < P1, la pasada ecuación será un número negativo indicando que
el sistema es un atenuador (reducción de potencia)
si las resistencias donde P1 y P2 son consumidas son iguales, entonces
la ganancia en potencia es:
v 
dB = 20 log10  2 
v 
 1...