* UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, INGENIERIA ELECTRONICA, INGENIERIA MECANICA E INGENIERIA DE MINAS

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

CIRCUITOS ELECTRONICOS IIAmplificadores en Cascada Y Diferentes Tipos de Acoplamiento

CIRCUITOS ELECTRONICOS IIAmplificadores en Cascada Y Diferentes Tipos de Acoplamiento

DOCENTE : Mgt. SALAS ALAGON, Basilio

ALUMNOS : PORTILLO OCAÑA, RonelAGUILAR PHOCO, Didi Nicolas

* INTRODUCCION

El amplificador es uno de los bloques funcionales más importantes de los sistemas electrónicos. Se diferencia entre gran señal y pequeña señal, en que esta última tiene valores de tensión de pocos milivoltios. Estos amplificadores necesitan la polarización en continua del transistor, definiendo así un punto de trabajo que en torno al cual se moverá dependiendo de la señal de entrada.

CONCEPTO

Un amplificador en cascada es un amplificador construido a partir de una serie de amplificadores, donde cada amplificador envía su salida a la entrada del amplificador de la segunda etapa.

* AMPLIFICADORES EN CASCADA

*Amplificador en Cascada

*La amplificación de la señal se efectúa por etapas: la salida de una excita la entrada de la etapa siguiente.

*La ganancia general del amplificador en cascada es el producto de las ganancias de las etapas

VNVVV AAAA ...21

*Amplificador en Cascada

Ya sabemos que los circuitos de amplificadores son módulos o componentes para el diseño de circuitos complejos. En aplicaciones practicas suele ser necesario conectar circuitos de amplificadores en cascada (Es decir, uno tras otro) para conseguir una ganancia total grande. En general, Dos circuitos se disponen en cascada cuando se conectan en tándem, es decir, sucediéndose uno a otro en una sola fila.

Una conexión en cascada es un arreglo de dos o mas circuitos de amplificadores dispuestos uno tras otro, de manera que a salida de uno es la entrada del siguiente.

*Circuito de Amplificador en Cascada

Cuando se conectan en casada circuitos de amplificadores operacionales, a cada circuito de la cadena se le llama una etapa; la señal de entrada original se incrementa con la ganancia de la etapa individual. Los circuitos de amplificadores tienen la ventaja de que pueden disponerse en cascada sin alterar sus relaciones de entrada – Salida. Esto se debe al hecho de que un circuito del amplificador (ideal). Tiene una resistencia de entrada infinita y resistencia de salida cero. La siguiente figura muestra una representación del diagrama en bloques de tres circuitos de amplificadores en cascada

*Amplificador De Tensión

Ganancia de tensión

Amplificador de tensión idealSi Ri

>> rs y Ro << RL ⇒ A'v ≈ Av ≈ Av0

*Amplificador de corriente

Ganancia de corriente

Amplificador de corriente ideal

Si Ri << rs y Ro >> RL ⇒ A'l ≈ Al  ≈ Al0

* CIRCUITOS DE AMPLIFICADOR EN CASCADA

Aunque la conexión en cascada no afecta las relaciones de entrada – salida de los amplificadores, se debe de tener cuidado en el diseño de un circuito del amplificador, para asegurar que la carga debida a la siguiente etapa en la cascada no sature el amplificador.

* Funcionamiento de Amplificador en Cascada

Una conexión entre etapas de amplificador es la conexión en cascada. Básicamente una conexión en cascada es aquella en la cual la salida de una etapa se conecta a la entrada de la segunda etapa.

* Etapas en los Amplificador en Cascada

*Primera etapa, proporciona una alta resistencia para evitar pérdida del nivel de señal cuando el amplificador se alimenta con una fuente de alta resistencia.

*La función de las etapas intermedias de la cascada de un amplificador es proporcionar el grueso de la ganancia de voltaje.

*Etapa salida de un amplificador: proporciona una baja resistencia de salida con el fin de evitar pérdida de ganancia

* Etapas en los Amplificador en Cascada

*La carga en el primer amplificador es la resistencia de entrada del segundo amplificador.

*No es necesario que las diferentes etapas tengan las mismas ganancias de tensión y de corriente.

*ACOPLE

*Cuando un sistema está compuesto por más de una etapa de transistores, es necesario conectar, o acoplar, los transistores entre sí

*Directo

*Capacitivo

*Tipos de acoplamiento*El acoplamiento establece la forma en la cual se conectan las distintas etapas amplificadores, dependiendo de la naturaleza de la aplicación y las características de respuesta que se desean. Existen distintos tipos de acoplamiento: Acoplamiento directo, capacitivo y por transformador.

*La carga del amplificador 1 es la resistencia de entrada del amplificador 2.

*La fuente del amplificador 2 es la salida del amplificador 1.

*Acople directo

*Dos amplificadores están acoplados directamente si la salida del primer amplificador se conecta en forma directa a la entrada del segundo sin utilizar condensadores.

*La salida en CA de la primera etapa está superpuesta con el nivel de CD estático de la segunda etapa.

*Las etapas se conectan en forma directa, es permite una amplificación tanto de la componente de señal como de la componente continua del circuito. Se dice que los circuitos de cc se acoplan directamente.

*Acople Directo

*El acoplamiento directo se pueden utilizar de manera efectiva al acoplar en amplificador Emisor Común a uno Emisor Seguidor.

*Buena respuesta en frecuencias pues no existen elementos de almacenamiento en serie.

Ganancia de tensión                    Ganancia de corriente                 

Impedancia de entrada Impedancia de salida

*ACOPLAMIENTO DIRECTO

*Se utiliza principalmente en circuitos integrados.

*El acoplamiento de diferentes etapas puede perturbar la polarización de los transistores.

 

*Acoplamiento Capacitivo

*El acoplamiento capacitivo o por condensador se usa para interconectar distintas etapas, en las cuales sólo se desea amplificar señal. La presencia del capacitor anula las componentes de cc, permitiendo sólo la amplificación de señales en ca. Los amplificadores de causan acoplamiento capacitivo. Permite mayor libertad en el diseño, pues la polarización de una etapa no afectará a la otra.

*Acoplamiento Capacitivo

*Método más simple y efectiva de desacoplar los efectos del nivel de CD de la primera etapa amplificador

*El condensador separa el componente de CD de la señal de CA

*La etapa anterior no afecta la polarización de la siguiente

*Acoplamiento capacitivo

Las diferentes etapas se encuentran separadas por condensadores de acoplamiento.

Las condiciones de polarización se mantienen.

Los condensadores modifican la respuesta en frecuencia.

Se utiliza en circuitos con componentes discretos.

* ACOPLAMIENTO POR TRANSFORMADOR

*Este acoplamiento es muy popular en el dominio de la radio frecuencia (RF). El transformador como carga permitirá aislar las señales y además, dependiendo de la razón de transformación incrementar el voltaje y corriente.

*la carga es alimentada a través de un transformador, la relación de voltajes estará dada por v2 N1 = N2 v1; donde el segundo término es la relación de inversa de transformación. Los transformadores permiten aislar eléctricamente las distintas etapas.

*AMPLIFICADOR EN CASCADA FET

Una conexión popular entre etapas de amplificador es la conexión en cascada. Básicamente una conexión en cascada es aquella en la cual la salida de una etapa se conecta a la entrada de la segunda etapa.

La figura 7.1muestra una conexiónen cascada de dos etapas de amplificador a FET. La conexión en cascada proporciona una multiplicación de la ganancia en cada una de las etapas para tener una mayor ganancia en total.

*AMPLIFICADOR EN CASCADA FET

*La ganancia total del amplificador en cascada es el producto de las ganancias de las etapasAv1 yAv2. En este caso:

*AMPLIFICADOR EN CASCADA FET

En esta figura podemos apreciar el comportamiento de la AV de la primera etapa que corresponde a Fet con respecto a la frecuencia.

00.20.40.60.8

11.21.4

0 2 4 6

Frecuencia

AV Serie1

* Configuraciones básicas con BJTs    

Emisor común                       

Colector común                    

Base común

*AMPLIFICADOR EN CASCADA BJT

Un amplificador en cascada con acoplamiento RC construido utilizando BJT se ilustra en la figura 7.3. Como antes, la ventaja de las etapas en cascada es la mayor ganancia total de voltaje. 

Figura 7.3 Amplificador BJT en cascada ( acoplamiento RC ).

*AMPLIFICADOR EN CASCADA BJT

En esta figura podemos apreciar el comportamiento de la AV de la segunda etapa que corresponde a BJT con respecto a la frecuencia.

160

165

170

175

180

0 2 4 6

Frecuencia

AV Serie1

*Configuraciones básicas con FETs

    Fuente común                      

Drenador común                    

Puerta común