laboratorio de circuitos electrÓnicos ii experiencia n°...

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS II EXPERIENCIA N° 1

1 Versión 1.2

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

EXPERIENCIA N° 1

CONFIGURACIÓN EN CASCADA

I. OBJETIVOS

Verificar el concepto de amplificación en cascada del transistor

Comprobar las ganancias de un circuito en cascada

II. EQUIPOS Y MATERIALES

Osciloscopio

Multímetro

Generador de señales

Fuente de poder DC

02 puntas de prueba de osciloscopio

Protoboard

Resistores de 2.2KΩ (2), 6.8KΩ (2), 1KΩ (2), 470Ω (2)

Condensadores de 10uF (3), 100uF (2)

Transistores 2N2219 o 2N2222 (2)

Computadora con Multisim

III. INFORME PREVIO

1. Explique cómo se obtiene la impedancia de entrada y salida de un amplificador

transistorizado en configuración emisor común

2. Indique cuál es la ganancia de tensión Av de un amplificador emisor común

IV. PROCEDIMIENTO

1. Simule el circuito de la figura 1.1 y halle el punto de operación de los 2

transistores. Indique la zona de trabajo de cada transistor. Complete los campos

correspondientes de la tabla 1.1

2. Implementar el circuito de la figura 1.1

3. Desconecte los capacitores y mida el punto Q de cada transistor VCEQ e ICQ. De

acuerdo a los valores obtenidos indique en qué zona se encuentra trabajando el

transistor. Complete los campos correspondientes de la tabla 1.1


2 Versión 1.2

Figura 1.1

Tabla 1.1

VCEQ1 (V) ICQ1 (mA) Zona de trabajo

VCEQ2 (V) ICQ2 (mA) Zona de trabajo

Valor calculado

Valor simulado

Valor medido

4. Conecte los capacitores Ci1, Ci2 y Ci3 de 10uF y Ce de 100uF para cada transistor

(obtener el circuito que se muestra en la figura 1.1)

5. Configure el generador para que emita una señal sinusoidal con una amplitud de

50mVrms y una frecuencia de 1KHz aproximadamente.

6. Seleccione el osciloscopio para observar ambos canales en posición AC

7. Conecte el canal 1 del osciloscopio al generador y el canal 2 del osciloscopio al

terminal negativo del capacitor conectado al colector del primer transistor. La

tierra del osciloscopio debe estar conectada a la tierra del generador y a la tierra

del circuito

8. Grafique en la figura 1.2 las señales de entrada y salida observada con el

osciloscopio verificando el desfase existente entre la tensión de entrada y salida

y determine la ganancia Av1osc. Realice la simulación respectiva y grafique sus

resultados en la misma figura 1.2. Complete los campos correspondientes de la

tabla 1.2

9. Con el multímetro en AC mida los valores de entrada que entrega el generador

y los valores de salida en el colector del transistor y determine el valor de la

ganancia de tensión Av1mult (Nota: El valor pico es sólo referencial, el multímetro

mide valores RMS al colocarlo en modo AC). Complete los campos


10. Conecte el canal 1 del osciloscopio al colector del primer transistor y el canal 2

del osciloscopio al terminal negativo del capacitor conectado al colector del

segundo transistor.Grafique en la figura 1.3 las señales de entrada y salida

verificando el desfase existente entre la tensión de entrada y salida y determine

la ganancia Av2osc Realice la simulación respectiva y grafique sus resultados en

la misma figura 1.3. Complete los campos correspondientes de la tabla 1.2


3 Versión 1.2

Figura 1.2

Figura 1.3

11. Compruebe la ganancia Av2mult utilizando el multímetro en AC. Complete los

campos correspondientes de la tabla 1.2

12. Conecte el canal 1 del osciloscopio al generador y el canal 2 del osciloscopio al

terminal negativo del capacitor conectado al colector del segundo transistor y

determine la ganancia de tensión total del circuito Avtosc. Verifique el desfase

existente entre la tensión de entrada y salida. Complete los campos



4 Versión 1.2

13. Compruebe la ganancia Avtmult utilizando el multímetro en AC. Complete los


Tabla 1.2

Av1osc Av1mult θ Av2osc Av2mult θ Avtosc Avtmult θ

14. Desconecte el capacitor Ci2 para obtener un amplificador como el mostrado en

la figura 1.3 y mediante el osciloscopio mida la ganancia de tensión Avosc del

amplificador.

Avosc = ____________

15. Compare la ganancia de tensión obtenida en el punto 14 (Avosc) con respecto a

la ganancia obtenida en el punto 8 (Av1osc) y determine las razones de esta

diferencia, a pesar de ser el mismo transistor

Figura 1.3

V. CUESTIONARIO

1. Compare sus datos teóricos con los obtenidos en la experiencia.

2. Dibuje algunos esquemas prácticos en donde se encuentra la configuración en

cascada.

3. ¿Qué modificaciones realizaría al circuito experimentado? ¿Por qué?

4. De acuerdo al experimento, cuáles son sus conclusiones.

VI. OBSERVACIONES

Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)

VII. BIBLIOGRAFÍA

Listar la bibliografía considerada para el desarrollo de la experiencia


1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 2

CONFIGURACIÓN DARLINGTON

I. OBJETIVOS

Determinar las características de operación de un amplificador de

corriente transistorizado


Osciloscopio

Multímetro


Fuente de poder DC

Punta de prueba de osciloscopio

2 Transistores 2N2222

Resistores de 1KΩ, 1.5KΩ, 2KΩ, 12KΩ, 7.5KΩ y 100KΩ

Condensadores de 16V 22uF (2), 100uF


III. INFORME PREVIO

1. Mencionar aplicaciones de la configuración Darlington y algunos códigos de su

versión de circuito integrado.

2. En el circuito de la figura 2.1 calcular los puntos de reposo.

3. Calcular la ganancia de corriente, ganancia de voltaje, impedancia de entrada e

impedancia de salida.

4. Indique el objetivo de utilizar la red constituida por R1, R2, R3 y C2, en el circuito

de la figura 2.1

IV. PROCEDIMIENTO

1. Realice la simulación del circuito de la figura 2.1 con el fin de hallar el punto de

reposo Q así como Av, Ai, Zi, y ZO. Llene las celdas correspondientes de la tabla

2.1

2. Mediante simulación halle fL, fH y BW. Llene las celdas correspondientes de la

tabla 2.3

3. Implemente el circuito de la figura 2.1

4. Mida los puntos de reposo y llene los campos correspondientes de la tabla 2.1


2 Versión 1.0

Tabla 2.1

VCE1 (V) VCE2 (V) IC1 (µA) IC2 (mA) Av Ai Zi ZO

Valor calculado

Valor simulado

Valor medido

5. Aplicar una señal sinusoidal de 1KHz de frecuencia en la entrada del

amplificador. Varíe la amplitud de la señal hasta que se obtenga en la salida del

amplificador la señal de mayor amplitud, no distorsionada

6. Determine Zi, Av y AI luego de medir VO, Vg, IO e If. Realice la simulación

respectiva. Llene la tabla 1.2. Los valores de Zi, Av y AI colóquelos en la tabla

2.1.

Tabla 2.2

VO Vg IO If

Valor calculado

Valor simulado

Valor medido

Figura 2.1

7. Determine experimentalmente el ancho de banda. Para ello determine las

frecuencias de corte inferior, fL, y superior, fH.

fL = __________ fH = __________ BW = __________

Tabla 2.3

fL (KHz) fH (KHz) BW (KHz)

Valor simulado

Valor medido


3 Versión 1.0

V. CUESTIONARIO

1. Compare sus datos teóricos con los obtenidos en la experiencia.

2. Dibuje algunos esquemas prácticos en donde se encuentra la configuración

Darlington.

3. ¿Qué modificaciones realizaría al circuito experimentado? ¿Por qué?


VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 3

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

I. OBJETIVOS

Experimentar las propiedades del amplificador diferencial.


Osciloscopio

Multímetro Digital



Protoboard

Cables de conexiones diversos

Fuente DC

Transformador con toma central

Transistores 2N2222

Resistores de 1KΩ, 7.5KΩ (2), 4.7KΩ (2), 10KΩ (2), 1KΩ (4), 0.22KΩ

(2) y 8.9KΩ

Potenciómetros de 100Ω y 10KΩ

Condensadores de 22uF/10V


III. INFORME PREVIO

1. ¿Qué características resaltantes ofrece el amplificador diferencial?

2. Encontrar los puntos de reposo de los amplificadores que se muestran en las

figuras 3.1 y 3.2

3. Considerando que V1 Y V2 son dos señales de la misma magnitud pero

desfasadas una con respecto a la otra 180°, encontrar la ganancia en modo

común (AMC) ganancia en modo diferencia (ADI) y el valor de CMRR en las

figuras 3.1 y 3.2

4. ¿Qué ventajas se obtiene al obtiene al utilizar una fuente de corriente en lugar

de la resistencia de emisor?

IV. PROCEDIMIENTO

1. Mediante simulación, determine el punto de reposo de los transistores,

considerando el caso ideal de que la perilla del potenciómetro se encuentre


2 Versión 1.0

ubicado en su posición central. Complete los cambios correspondientes de la

tabla 3.1


Figura 3.1

Figura 3.2


3 Versión 1.0

3. Sin aplicar señal, calibrar el potenciómetro de tal manera que se obtenga para

ambos transistores los mismos puntos de operación. Complete la tabla 3.1 con

los valores de VCE e ICQ medidos.

4. Aplicar una señal hasta obtener la máxima señal de salida sin distorsión (2KHz).

Registre en la tabla 3.1 el valor pico de la señal v1. Dibujar en la fase correcta

las siguientes formas de ondas:

Tabla 3.1

VCE (V) ICQ (mA) V1p (mV)

Valor simulado

Valor medido

CASO I

MODO DIFERENCIAL V1 = +V V2 = -V

Vb1

Ve1

Vc1

Vb2

Ve2 Vc2

MODO COMÚN V1 = V2 = V

Vb1

Ve1

Vc1

Vb2

Ve2 Vc2


4 Versión 1.0

5. Cambie la resistencia RE de 4.7KΩ a 12KΩ y complete la tabla 3.2. De ser

necesario modifique la amplitud de salida del generador, v1, de tal manera que

la señal de salida no se distorsione

Tabla 3.2


Valor simulado

Valor medido

CASO II


Vb1

Ve1 Vc1

Vb2

Ve2 Vc2

MODO COMÚN V1 = V2 = V

Vb1

Ve1 Vc1

Vb2

Ve2 Vc2

6. Cambie la resistencia RE por la fuente de corriente, tal como es mostrado en la

figura 3.2, y calibre el potenciómetro hasta encontrar el mismo punto de

operación para ambos transistores. De ser necesario modifique la amplitud de


5 Versión 1.0

salida del generador, v1, de tal manera que la señal de salida no se distorsione.

Complete la tabla 3.3

Tabla 3.3


Valor simulado

Valor medido

CASO III


Vb1

Ve1 Vc1

Vb2

Ve2 Vc2

V. CUESTIONARIO


VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 4

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.


Multímetro


Osciloscopio

Fuente de poder DC


1 transistor 2N2222

Resistores de 56KΩ, 0.47KΩ, 12KΩ, 10KΩ, 0.22KΩ y 1.5KΩ

Condensadores de 16V de 0.1uF, 0.01uF, 0.47uF, 4.7uF, 22uF

Protoboard


III. INFORME PREVIO

1. En el circuito de la figura 4.1 calcular teóricamente VB, VCEQ, ICQ

2. Despreciando el efecto de los condensadores (frecuencia medias) calcular la

ganancia de voltaje.

3. Encontrar la frecuencia de corte para Ci, Co, Ce, mostrando los circuitos

equivalentes.

4. ¿Cuál de las frecuencias de corte es la que influye en las respuestas de bajas

frecuencias del amplificador? ¿Por qué?

IV. PROCEDIMIENTO

1. Realice la simulación del circuito mostrado en la figura 4.1. Encuentre el punto

de trabajo y complete la tabla 4.1.


3. Determine experimentalmente el punto de trabajo y la ganancia de tensión.

Realice la simulación correspondiente. Complete la tabla 4.1.


2 Versión 1.0

Figura 4.1

Tabla 4.1

VCEQ (V) ICQ (mA) Av

Valor calculado

Valor simulado

Valor medido

4. Completar la tabla 4.2. Note que el punto de corte inferior se produce a una

frecuencia en que la ganancia (AV) alcanza el 0.707 de su máximo valor

Tabla 4.2

AV

fo 100Hz 200Hz 300Hz 500Hz 700Hz 900Hz 1.5KHz

Co = 4.7uF Ci = 0.01uF


Co = 0.47uF Ci = 0.1uF

Tabla 4.2 (Continuación)

AV

fo 3KHz 4KHz 5KHz 7KHz 10KHz 20KHz 50KHz

Co = 4.7uF Ci = 0.01uF


Co = 0.47uF Ci = 0.1uF


3 Versión 1.0

5. Desacople ahora ambas resistencias de emisor con el condensador de 22uF.

Complete la tabla 4.3.

Tabla 4.3

AV


Co = 4.7uF Ci = 0.01uF


Co = 0.47uF Ci = 0.1uF


AV


Co = 4.7uF Ci = 0.01uF


Co = 0.47uF Ci = 0.1uF

V. CUESTIONARIO

1. Compare sus cálculos teóricos con los obtenidos en el experimento. Si es

necesario mencione a qué se deben las diferencias

2. Grafique en papel semilogarítmico la ganancia expresada en dB vs la frecuencia

3. Explique la curva obtenida

4. ¿Qué conclusiones obtuvo del experimento?

VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 5

RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA DE UN AMPLIFICADOR DE UNA SOLA

ETAPA

I. OBJETIVOS

Estudiar el comportamiento en altas frecuencias de un amplificador de

audio.


Multímetro


Osciloscopio

Fuente de poder DC


Transistor 2N2222

Resistores de 56KΩ, 12KΩ, 10KΩ, 1.5KΩ, 0.68KΩ, 1KΩ

Condensadores de 100uF y 22uF (2)

Protoboard


III. INFORME PREVIO

1. Definir rbb’, rb’e, rb’c, rce, cb’e, cb’c, gm, fβ, fT

2. En el circuito de la figura 5.1, de acuerdo al modelo π del transistor en altas

frecuencias, encontrar una expresión para fβ/fT

3. Encontrar la frecuencia de corte para Ci, Co, Ce, mostrando los circuitos

equivalentes. Determine el ancho de banda del amplificador.

IV. PROCEDIMIENTO

1. Realice la simulación del circuito mostrado en la Figura 5.1 con el fin de hallar el

punto de trabajo. Determine la ganancia de tensión que se presenta a

frecuencias medias. Complete los campos correspondientes de la tabla 5.1

2. Implemente el circuito mostrado en la figura 5.1. Establezca como señal de salida

del generador una onda sinusoidal de 10 KHz, con el mayor nivel de amplitud

posible que permita obtener una señal sin distorsión de amplitud a la salida del

amplificador.


2 Versión 1.0

3. Despreciando el efecto de los condensadores (frecuencias medias) determine

experimentalmente la ganancia de tensión y halle el punto de trabajo. Complete

la tabla 5.1

Figura 5.1

Tabla 5.1

VCEQ (V) ICQ (mA) Av

Valor calculado

Valor simulado

Valor medido

4. Con el fin de determinar la frecuencia de corte superior, complete la tabla 5.2

Tabla 5.2

50Hz 100Hz 500Hz 1KHz 10KHz 100KHz

vi

vo

AV


200KHz 500KHz 700KHz 1MHz 2MHz 5MHz

vi

vo

AV

V. CUESTIONARIO

1. Grafique en papel semilogarítmico (según la tabla) la ganancia de tensión,

expresada en dB, versus la frecuencia. Comente su gráfico

2. De acuerdo a su gráfico encontrar fH y con este dato calcular (Cb’e’+Cb’c(1+AvRL))

y verificar la aproximación de la pregunta 3 del informe previo



3 Versión 1.0

VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 6

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

I. OBJETIVOS

Estudiar el amplificador operacional, sus aplicaciones y sus

configuraciones más conocidas


Osciloscopio


Fuente de alimentación doble

Multímetro


Amplificador operacional 741

Resistores de 1KΩ (4), 10KΩ (2) y de 100KΩ

Condensadores de 0.01uF y 0.02uF (2)

Diodo 1N4148

Protoboard

Cables de conexión diversos

III. INFORME PREVIO

1. Describa brevemente el circuito interno de un amplificador operacional

explicando el principio de funcionamiento

2. Extraiga de la hoja técnica del amplificador operacional LM741 los siguientes

parámetros: Offset voltaje drift, Rise Time, Bandwidth, Differential Input, Slew

Rate, Over Shoot, CMRR, T.H.D., Input Bias Current, etc. Defínalos

3. Mencione y explique algunos tipos de amplificadores operacionales y sus

aplicaciones

IV. PROCEDIMIENTO



2 Versión 1.0

Figura 6.1

2. Varíe el potenciómetro hasta que la salida sea cero con vi = 0. Variar luego todo

el potenciómetro y encontrar los valores extremos de vo cuando el cursor se varía

en todo su rango

Vomáx = __________ vomín = __________

(El potenciómetro proporciona la corrección OFFSET-NULL)

Retorne el cursor a la posición que permite que vo = 0

3. Teniendo cuidado de conectar en forma correcta las fuentes DC y con vi = 0,

mida las tensiones en todos los terminales del amplificador operacional.

Complete la tabla 6.1

Tabla 6.1

Terminal 1 2 3 4 5 6 7 8

Tensión (V)

4. Genere una señal sinusoidal de 1 KHz de frecuencia y de 1 Vpp de amplitud y

observe la salida a fin de determinar la ganancia del amplificador

vomáx = 1 Vpp vomín = __________ Av = __________

5. Retire momentáneamente la resistencia de 100KΩ y observe vo. Para

asegurarse de su conclusión, varíe la frecuencia y amplitud de Vi para observar

el efecto. Coloque nuevamente la resistencia

vo = __________

6. Varíe la frecuencia del generador manteniendo vi constante a fin de determinar

la respuesta en frecuencia del amplificador. Observe la distorsión producida por

el fenómeno del “slew rate”


3 Versión 1.0

7. CIRCUITO SUMADOR-INVERSOR. Implemente el circuito mostrado en la figura

6.2. Ello permitirá sumar una señal DC a la señal vi

Figura 6.2

8. Varíe el potenciómetro y observe el desplazamiento de la salida, anotando vi, vR

y vo, el cual tiene componente DC. Anote los valores extremos de vR que

ocasionan un recorte en vo. Dibuje las formas de onda observadas

Vi = __________ VR = __________ Vo = __________

9. COMPARADOR. Arme el circuito de la figura 6.3 (no considere el diodo D1) y

observe la señal de salida, variando el potenciómetro a fin de cambiar el nivel de

la tensión de referencia. Dibuje la curva vo versus vR en la figura 6.4.


4 Versión 1.0

Figura 6.3

Figura 6.4

10. Agregue el diodo D1 tal como se muestra en el circuito de la figura 6.3 e

identifique el efecto que ello causa en la salida. Grafique la señal de salida en la

figura 6.5


5 Versión 1.0

Figura 6.5

11. INTEGRADOR y DERIVADOR. Implemente los circuitos de las figuras 6.6 y 6.7.

Dibuje las señales de salida en las figuras 6.8 y 6.9 respectivamente.

Figura 6.6


6 Versión 1.0

Figura 6.7

Figura 6.8


7 Versión 1.0

Figura 6.9

V. CUESTIONARIO


VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 7

AMPLIFICADOR REALIMENTADO (EN CASCADA)

I. OBJETIVO

Estudiar la operación de los amplificadores realimentados en cascada


Osciloscopio


Fuente de alimentación DC

Multímetro digital

Miliamperímetro DC

Microamperímetro DC


1 Transistor Q1 (2N2222, 2N3904, BC549 o BF494B)

1 Transistor Q2 (D313, NTE373 o BD135)

Resistores de 100Ω, 330Ω, 1KΩ, 2.2KΩ, 10KΩ, 12KΩ, 22KΩ, 33KΩ,

47KΩ y 51KΩ

3 Condensadores de 22uF/16V y uno de 100uF/16V

1 Potenciómetro de 100K y un potenciómetro de 2K

2 Placas con zócalos de tres terminales o un protoboard

4 Placas con zócalos de 2 terminales

12 Cables de conexión cocodrilo/banano


III. INFORME PREVIO

1. Mencione en qué consiste la realimentación y cuáles son sus ventajas y

desventajas

2. Hallar los puntos de operación del circuito mostrado en la figura 7.1. Llene los


3. Encontrar AV1, AV2, AVT, Zi, Zo del circuito sin realimentación a experimentar (sin

incluir la red de la figura 7.2)

4. Encontrar AV1f, AV2f, AVTf, Zif y Zof del circuito con realimentación a experimentar

(incluyendo en el circuito la red de la figura 7.2). Mencione la clase de

realimentación obtenida

5. Mencionar los tipos de realimentación existentes


2 Versión 1.0

Figura 7.1

Figura 7.2

IV. PROCEDIMIENTO

1. Verificar los transistores con el ohmímetro, llenar la tabla 7.1

Tabla 7.1

Transistores Q1: Q2:

Terminales Directa (Ω) Inversa (MΩ) Directa (Ω) Inversa (MΩ)

Base-Emisor

Base-Colector

Colector-Emisor

2. Simule el circuito mostrado en la figura 7.1 y complete los campos


3. Medir y anotar los puntos de operación de los transistores Q1 y Q2 en la tabla 7.2

Tabla 7.2

Transistor VCE(V) VE(V) Ic (mA) Ib (uA) β

Valores teóricos

Q1

Q2

Valores simulados

Q1

Q2

Valores medidos

Q1

Q2


3 Versión 1.0

4. Establezca la señal vi a la máxima amplitud posible que determine una salida vo

sin distorsión, con una frecuencia de 1 KHz. Complete la tabla 7.3

Tabla 7.3

Vi (mVpp) Vo1 (Vpp) Vo (Vpp) AV1 AV2 AVT Zi(KΩ) Zo(KΩ)

5. Con un potenciómetro de 100KΩ conectado en serie con el generador de

señales, obtener la impedancia de entrada Zi

6. Con el potenciómetro de 2KΩ conectado a la salida y mediante el método de la

máxima transferencia de potencia, medir la impedancia de salida Zo

7. Variando la frecuencia del generador, llenar la tabla 7.4. Encuentre las

frecuencias de corte del amplificador y hallar su ancho de banda:

fH = _____________, fL = _____________, BW = fH – fL = _____________

Tabla 7.4

Frecuencia (Hz) 10 20 50 100 200 500 1K 2K

Vi (mVpp)

Vo (Vpp)

Vof (Vpp)

Tabla 7.4 (continuación)

Frecuencia (Hz) 5K 10K 20K 50K 100K 500K 1M 2M

Vi (mVpp)

Vo (Vpp)

Vof (Vpp)

8. Incluir en el circuito de la figura 7.1 el circuito de la figura 7.2. Luego repetir las

mediciones de los pasos 4, 5, 6 y 7. Llenar la tabla 7.5. Grafique los datos de la

tabla 7.4 en la figura 7.3

Tabla 7.5

Vi (mVpp) Vo1f (Vpp)

Vof (Vpp)

AV1f AV2f AVTf Zif(KΩ) Zof(KΩ)

fHf = _____________, fLf = _____________, BWf = _____________


4 Versión 1.0

Figura 7.3

V. CUESTIONARIO

1. Comparar los datos del informe previo (preguntas 2, 3 y 4) con los datos

obtenidos del experimento. Explicar las diferencias encontradas.

2. Explique en qué casos se utiliza la realimentación positiva

3. De acuerdo al experimento, ¿Cuáles son sus conclusiones?

4. Desarrollar un cuadro explicativo acerca de los parámetros y características

básicas para cada uno de los tipos de realimentación existentes

VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 8

FILTRO NOTCH

I. OBJETIVOS

Analizar las características de un filtro activo de rechazo de banda

Notch, de Q ajustable y frecuencia central de 60 Hz


Osciloscopio



Multímetro


2 Amplificadores operacionales 741 o TL071

Resistores de 12K (4) de 1/4 W

Condensadores de 0.22uF (2) y 0.47uF

Potenciómetro de 10K

Protoboard


III. INFORME PREVIO

1. Indique qué es un filtro Notch y cuáles son sus aplicaciones más típicas

2. Identifique algunos circuitos integrados comerciales que implementan la

funcionalidad de los filtros Notch

IV. PROCEDIMIENTO

1. Implemente el circuito de la figura 8.1.

2. Energice el circuito empleando la fuente bipolar y ajustando sus saldas a +12V

y -12V. Tenga cuidado con la polaridad de éstas al conectarlas al circuito, pues

podrían destruir al amplificador operacional.

3. Conecte el generador de audio a la entrada del circuito y ajuste la salida de aquél

para 1 Vpico de onda sinusoidal a 1 KHz.

4. Lleve el cursor del potenciómetro de su circuito hacia el extremo de tierra.

5. Haga un barrido de frecuencia desde DC hasta 10 KHz. Observe la salida del

circuito y anote la frecuencia a la que se obtiene la mínima amplitud.

Frecuencia Central de Rechazo (Hz) = fcr = __________


2 Versión 1.0

Figura 8.1

6. Tome lecturas de la salida vo (amplitud pico) en un rango de ± 20 Hz alrededor

de la frecuencia hallada en el paso 5. Mantenga en todo instante la amplitud del

generador en 1V. Complete la tabla 8.1

Tabla 8.1

Δf -20 -15 -10 -5 0 +5 +10 +15 +20

f

vo

7. Tome luego lecturas cada 10 Hz hasta llegar a 100 Hz de los valores pico de la

salida. Luego cada 100 Hz hasta llegar a 1 KHz y cada 1 KHz hasta llegar a 10

KHz. Igualmente desde la frecuencia de rechazo central disminuya 10 Hz por

vez hasta llegar a frecuencia cero (DC). Mida igualmente la salida del circuito.

Complete las tablas 8.2 y 8.3

Tabla 8.2

f (Hz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

vop (V)


f (Hz) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1K

vop (V)


3 Versión 1.0


f (Hz) 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K

vop (V)

Tabla 8.3

Δf - fcr -60 -50 -40 -30 -20 -10 0

f

vo

8. Plotee, en la figura 8.2, en escala semilogarítmica la ganancia del circuito en

función de la frecuencia. En la escala lineal del papel marque la ganancia en dB

= 20logA, donde:

𝐴 = 𝐴𝑚𝑝𝑙𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎

𝐴𝑚𝑝𝑙𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎

Figura 8.2

9. Desconecte el generador y retire la energía del circuito.

10. A continuación ajuste el valor de resistencia del potenciómetro para una lectura

de 2.5 KΩ entre el cursor y tierra (k=¼).

11. Energice al circuito y conecte el generador, siempre ajustado para una amplitud

de 1 Vpico. Repita los pasos del 5 al 9 y presente los resultados en las tablas 8.4,

8.5 y en la figura 8.3


4 Versión 1.0

Tabla 8.4

f (Hz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

vop (V)


f (Hz) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1K

vop (V)


f (Hz) 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K

vop (V)

Tabla 8.5

Δf - fcr -60 -50 -40 -30 -20 -10 0

f

vo

Figura 8.3

12. Repita los pasos 5 al 9 para valores de la resistencia del potenciómetro de 5KΩ,

7.5KΩ y 9KΩ (k = 1/2, 3/4 y 9/10 respectivamente) y con una amplitud de señal

del generador de 1 Vpico. Complete las tablas correspondientes.

Caso k = 1/2

Tabla 8.6

f (Hz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

vop (V)


5 Versión 1.0


f (Hz) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1K

vop (V)


f (Hz) 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K

vop (V)

Tabla 8.7

Δf - fcr -60 -50 -40 -30 -20 -10 0

f

vo

Figura 8.4

Caso k = 3/4

Tabla 8.7

f (Hz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

vop (V)


f (Hz) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1K

vop (V)


f (Hz) 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K

vop (V)


6 Versión 1.0

Tabla 8.8

Δf - fcr -60 -50 -40 -30 -20 -10 0

f

vo

Figura 8.5

Caso k = 9/10

Tabla 8.9

f (Hz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

vop (V)


f (Hz) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1K

vop (V)


f (Hz) 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K

vop (V)

Tabla 8.10

Δf - fcr -60 -50 -40 -30 -20 -10 0

f

vo


7 Versión 1.0

Figura 8.6

V. CUESTIONARIO

1. Deduzca la expresión de la función de transferencia del filtro estudiado:

𝐻(𝑠) =𝑉𝑜(𝑠)

𝑉𝑖(𝑠)

2. Encuentre una expresión para el Q y la frecuencia central de rechazo. Compare

con los resultados experimentales para cada valor de k.

VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA



1 Versión 1.0



EXPERIENCIA N° 9

EL AMPLIFICADOR CLASE B EN SIMETRÍA COMPLEMENTARIA

I. OBJETIVO

Estudiar el comportamiento de un amplificador clase B en simetría

complementaria. Estudiar su funcionamiento con fuente de alimentación

única y doble


Osciloscopio



Multímetro


2 Transistores complementarios 2N3904 y 2N3906

2 Diodos 1N4148

9 Resistores de 1/4 W de 10Ω (2), 100Ω, 680Ω (2), 2.2KΩ (2) y 4.7KΩ

(2)

Condensadores de 1uF/25V, 10uF/25V y 100uF/25V

Protoboard



III. INFORME PREVIO

1. Indique qué es un amplificador de clase B con simetría complementaria y cuáles

son sus aplicaciones más típicas

IV. PROCEDIMIENTO

1. Implemente el circuito de la figura 9.1. Calcule IC1,sat (impuesto por el valor de

VCC). Anote este valor en la tabla 9.1.

2. Calcule el 2% de IC1,sat y anote este valor en la tabla 9.1

Tabla 9.1

VCC = 10V

IC1,sat

2% IC1,sat


2 Versión 1.0

3. Energice el circuito de la figura 9.1, con VCC = 5V.

4. Mida las tensiones DC en las bases de los transistores, en los emisores y en la

carga RL.

5. Ponga el generador a una frecuencia de 1KHz y el nivel de señal de salida del

generador a 2Vpp.

6. Observe la señal de salida en los extremos de la resistencia de 100Ω. ¿Qué tipo

de distorsión es ésta? Anote el nombre.

7. Superponga en el osciloscopio las señales de entrada y salida y observe el

umbral de conducción de los transistores. Medir la amplitud del umbral en la

entrada.

8. Reduzca la señal del generador a cero y conecte el multímetro como

amperímetro (teniendo cuidado de seleccionar la escala más ALTA) en serie con

el colector del transistor superior (NPN). Tome como referencia la figura 9.2.

Figura 9.1

Figura 9.2

9. Lentamente incremente VCC hasta que ICQ = 1 mA. Quite el multímetro y

reconecte el colector superior a la fuente VCC.


3 Versión 1.0

10. Utilice el multímetro para medir Vbe (de uno de los transistores) y anote el valor

en la tabla 9.2.

Tabla 9.2

Mediciones

Vbe

Vpp

Vrms

Pcarga

11. Aumente el nivel de la señal del generador hasta obtener a la salida una señal

de 8Vpp.

12. Lentamente aumente el nivel de la señal hasta el punto en que aparezca un

recorte en la señal de salida.

13. Anote el voltaje de salida pico a pico en la tabla 9.2.

14. Usando el multímetro como voltímetro de alterna, mida el valor RMS del voltaje

de salida y anótelo en la Tabla 9.2. A continuación, calcule y anote el valor de la

potencia disipada en la carga.

15. Arme el circuito de la figura 9.3. Con el generador en 0V mida las tensiones

continuas (DC) en las bases y emisores de los transistores, así como en la carga

RL. Anote sus observaciones y complete la Tabla 9.3 en base a los valores

medidos.

Figura 9.3


4 Versión 1.0

Tabla 9.3

Mediciones

Vb1

Ve1

Vb2

Ve2

VRL

16. Mida la corriente de reposo de los transistores. ¿Son idénticas? ¿Por qué?

17. Repita el paso 5. ¿Se observa distorsión en la señal de salida del circuito?

Fundamente.

18. Repita los pasos 11, 12 y 14. Complete la Tabla 9.4 con los valores medidos.

Tabla 9.4

Mediciones

Vpp

Vrms

Pcarga

V. CUESTIONARIO

1. Calcule teóricamente las potencias máximas de los dos circuitos ensayados.

2. Indique sus observaciones y conclusiones sobre el experimento realizado.

3. Busque en la bibliografía, el circuito de un amplificador de 5W a 10W de potencia

de salida y emplee elementos discretos. Identifique las funciones de los

componentes del circuito y calcule las tensiones y corrientes de reposo.

(entregue el diagrama esquemático del mismo).

4. Realizar una simulación del circuito experimentado, incluyendo los listados y

gráficos correspondientes. Explique a qué se deben las diferencias con lo

obtenido en la práctica.

VI. OBSERVACIONES


VII. BIBLIOGRAFÍA


laboratorio de circuitos electrÓnicos ii experiencia n°...

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