Final 4 alva

RESPUESTA EN BAJA FRECUENCIA DE UN AMPLIFICADOR DE UNA SOLA ETAPA

I. OBJETIVOS:

Investigar la influencia de los condensadores de acoplo y desacoplo sobre el punto de corte inferior de un amplificador de audio.

II. MATERIAL Y EQUIPOS:

1 Transistor 2N2222Resistores (1/4W): 56K, 0.47K,12K, 10K, 0.22k, 1.5K Condensadores (16V): 0.1uF, 0.01uF, 4.7uF, 22uF, 0.47uF1 Multímetro1 Generador de Audio1 Fuente DC1 ORC1 Tablero de proyectos

III. PROCEDIMIENTO:

1. Implemente el circuito de la figura 4

2. Sin aplicar la señal medir :

VCE = 7.77 V ICQ = 1.92 mA

VBE=0.645V

3. Aplicar un nivel de señal de entrada hasta obtener una salida máxima y sin distorsión. Bajo esta condición medir:

Para hallar la ganancia de voltaje Av se trabajo en frecuencias medias, en este caso la frecuencia es:

Av = - 5.55

4. Llenar la siguiente tabla. Note que el punto de corte inferior se produce a una frecuencia en que la ganancia (Av.) alcanza 0.707 de su valor.

Vi = 0.10 v (voltaje de pico)

En el primer caso (Ce=4.7 y Ci=0.01)Fo

(Hz) 100 200 300 500 700 900 1,5k 3k 4k 5k 6k 7k 8k

Ce=4,7 Ci=0,01

Vo(Vpp) 40mv 104mv 160mv 280mv 380mv 500mv 720mv 880mv 940mv 960mv 970mv 972mv 976mv

Fo(Hz) 100 500 700 1k 1,5k 3k 4k 6k 7k 87k 9k 10k 11k

Ce=0.47 Ci=0,1 Vo 195mv 380mv 440mv 520mv 640mv 820mv 840mv 926mv 960mv 965mv 980mv 984mv 995mv

Hallaremos la frecuencia de corte experimental

Sabemos que Av =- 5.55

Entonces la frecuencia de corte se da a 0.707 del valor máximo de AV:

Av CORTE = 0.707 (5.55) = 3.924

Vo CORTE = 3.924 (0.10) = 392.4mv

Se puede ver que la frecuencia de corte se encuentre entre 700 y 900 HZ.

En el segundo caso (Ce=0.47 y Ci=0.1)


Observamos que el valor máximo de AV es:

Av =- 5.55

Entonces la frecuencia de corte se da a 0.707 el valor máximo de AV:

Av CORTE = 0.707 (5.55) = 3.924

Vo CORTE = 3.924 (0.10) = 392.4mv

Dado que el condensador Ci ha variado, la frecuencia de corte también variará

Se puede ver que la frecuencia de corte se encuentre entre 500 y 700 Hz.

5. Desacople las resistencias de emisor con el condensador de 4.7uF. Anote el nuevo valor de la ganancia y el nuevo punto de corte inferior.

Entonces la nueva ganancia de voltaje (AV) a una frecuencia de 2 KHz es:

El voltaje de entrada Vi = 0.8 v y el voltaje de salida es 2.6 v

Av =3.25

Fo (Hz) 100 200 300 500 700 1.5k 3k 4k 5k 6k 7k 8k

Ce=47uF Ci=0,01

Vo(Vpp) 136mv 270mv 380mv 640mv 800mv 1.28v 3v 4v 2.6v 2.7v 2.7v 2.7v


Av = 3.25

Entonces la frecuencia de corte se da a 0.707 el valor máximo de AV:

AvCORTE = 0.707 (3.25) = 2.298

Vo CORTE = 2.298 (0.8) = 1.84

Entonces decimos que el valor de la frecuencia de corte se encuentra entre 1.5 – 3 KHz.

IV. CUESTIONARIO FINAL:

1. Compare sus cálculos teóricos del informe previo con los obtenidos en el experimento. Si es necesario mencione a que se deben las diferencias.

Tenemos los siguientes casos:

- El primero con valores capacitivos Ce = 47 uF y Ci= 0.01 uF, los cálculos teóricos no se aproximaron mucho los cálculos experimentales.

- Para el segundo se aumentaron los valores capácitivos Ce = 47 uF y Ci = 0.1 uF, los cálculos teóricos tampoco fueron muy cercanos a los cálculos experimentales.

Se concluye que al operar un amplificador en baja frecuencia, los condensadores ya no son corto circuito, sino que comienzan a operar es por ello que para hallar la frecuencia de corte los capacitares deben estar en buen estado y operando perfectamente para que poder hallar una buen frecuencia de corte.

Se sabe también que al operar un circuito en bajas frecuencias, las líneas de conexión generan las llamadas capacitancias parásitas, debido a la frecuencia que se esta trabajando, estas capacitancias influyen en nuestra respuesta en frecuencia del circuito.

Estos son los factores por el cual los cálculos teóricos con los experimentales a veces no son cercanos, para poder evitar estas diferencias se recomienda trabajar con capacitares que estén operando bien y tener cuidado con las capacidades parásitas de las líneas de conexión

2. Explique la curva obtenida.

En las graficas presentadas para nuestras 3 mediciones, se puede ver que medida que aumentamos la frecuencia, la ganancia en dB va aumentando formándose una curva (se puede apreciar e las graficas ) ; luego llega un momento donde la curva comienza a comportarse como un valor constante.

Cuando la curva comienza a comportarse constante, quiere decir que nuestro circuito esta comenzando a trabajar en frecuencias medias para llegar a esta banda de frecuencia, se debe encontrar el punto de corte (valor del cual esta pasando de frecuencias bajas a frecuencias medias) este punto se calculo, luego medimos el voltaje al cual se presenta esta frecuencia, aquí es donde nuestra curva comienza a variar.

Esta curva nos representa la respuesta en frecuencia de un amplificador, dado que pasa de las frecuencias bajas (en forma de curva) a la de frecuencias medias (constante).

CONCLUSIONES

Se pudo ver q todo amplificador (puede ser de una etapa o multietapas), al variar frecuencia nos dará una respuesta, esto se debe a que los capacitares ya no se comportaran como un corto circuito como sucedía en frecuencias medias.

Nuestro amplificador los hicimos trabajar en frecuencias medias, desde 0 Hz hasta valores de 8 a 10 KHz, se pudo ver que al variar la frecuencia llego un momento en que el voltaje de salida se mantuvo constante, esto se debió a que se encontraba operando en el ancho de banda media.

Se tuvo que calcular el valor de frecuencia donde el cual el voltaje de salida comenzaba a comportarse constante (frecuencia de corte), a partir de este punto el voltaje pasaría del estado de baja frecuencia a frecuencias medias.

Para hallar la frecuencia de corte de un amplificador se debe tener en cuenta el efecto de los capacitares, ya que debido a su reactancia que poseen generaran una variación en nuestras salidas, luego ya que se conoce el valor de la ganancia de voltaje en frecuencias medias se le multiplicar el factor 0.707 ( 70 % de Av ) luego como el voltaje Vi es constante, se multiplicara Av CORTE * Vi; este valor será nuestro Vo CORTE , luego se variara la frecuencia medimos nuestro Vo CORTE Y este valor de frecuencia será nuestra frecuencia de corte.

En nuestro amplificador se observaran frecuencias debidas a cada condensador que se este empleando, pero la mayor frecuencia de todas será nuestra frecuencia de corte.

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