unidad v : amplificadores en banda media de frecuencia

UNIVERSIDAD DE FALCÓN
VICE-RECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA ANALÍTICO
ESCUELA DE INGENIERÍA
CARRERA: INGENIERIA ELECTRONICA
MENCIÓN:
SEMESTRE: V
ASIGNATURA:
ELECTRONICA II
CÓDIGO: EE29053
TEORÍA PRÁCTICAS LABORATORIO U.C
HOR/SEMEST.
HORAS/SEMANA
2
2
3
64
PRELACIONES:
EE23044
COMPONENTE:
ESPECIFICO
OBLIGATORIA: X ELECTIVA:
FECHA DE ELABORACIÓN DEL PROGRAMA: FEB 2006
PROGRAMA ELABORADO POR: PROF. PEDRO LEON
PROFESOR DE LA ASIGNATURA: PROF. PEDRO LEON
FECHA DE EVALUACIÓN DEL PROGRAMA:
FUNDAMENTACIÓN
El propósito de este curso es presentar a los estudiantes de Ingeniería Electrónica los
circuitos como sistemas electrónicos completos, en vez de conjuntos de dispositivos individuales. En
el pasado, el diseño electrónico involucraba la creación de módulos individuales utilizando un
pequeño número de componentes. Después se construían sistemas más grandes, interconectando
módulos compatibles. Hoy día, el ingeniero debe construir el mismo sistema a gran escala, en un
solo circuito compuesto de muchos elementos, dentro del mismo circuito integrado o micro circuito.
Incluso el ingeniero que simplemente utilice estos circuitos para llevar a cabo diferentes tareas, debe
comprender cómo interactúan las diversas partes del circuito, para conseguir el conjunto deseado de
propiedades del circuito. La meta principal de este curso es que los estudiantes estén destinados a
convertirse en diseñadores de circuitos o tecnólogos operativos, que utilicen la electrónica, las
herramientas necesarias para efectuar elecciones inteligentes al diseñar sistemas analógicos.
Los sistemas de telemática y automatización industrial necesitan dispositivos electrónicos
que generen oscilaciones tanto en baja como en alta frecuencia, su importancia radica en que los
sistemas se estructuran con osciladores de manera de trasmitir señales a grandes distancias.
Por otro lado esta materia le otorga a los alumnos conocimientos referentes a toda la gama
amplificadores de tensión y corriente así como también los elementos que conforman sistemas de
osciladores de frecuencias variables.
OBJETIVOS GENERALES
Propiciar condiciones y recursos académicos que permitan al estudiante:
 Conocer las funciones especificas de bloques circuitales básicos que normalmente se
encuentran en los esquemas circuitales de los circuitos integrados lineales.
 Integrar al proceso de análisis de circuitos, algunos conceptos de sistemas.


Desarrollar habilidades en el empleo de dispositivos electrónicos en una diversidad de
aplicaciones.
Entender la operación de otros dispositivos electrónicos a partir de los principios de los
dispositivos básicos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS


UNIDAD I: AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Analizar el funcionamiento de los circuitos integrados con amplificadores operacionales en
sus distintas configuraciones.
UNIDAD II: CIRCUITOS AMPLIFICADORES LINEALES REALIMENTADOS
Valorar la importancia de la realimentación en el diseño de circuitos amplificadores.
UNIDAD III HERRAMIENTAS DE ANALISIS APLICADAS A CIRCUITOS AMPLIFICADORES
LINEALES
 Identificar las herramientas de análisis aplicadas a los circuitos amplificadores lineales.
 Diseñar circuitos amplificadores lineales tomando en cuenta su respuesta amplitudfrecuencia.
UNIDAD IV: APLICACIONES UTILIZANDO CIRCUITOS AMPLIFICADORES LINEALES
 Diferenciar y diseñar aplicaciones de circuitos amplificadores lineales.



UNIDAD V : AMPLIFICADORES EN BANDA MEDIA DE FRECUENCIA
Analizar el funcionamiento de los amplificadores en Banda Media de Frecuencia tanto para
BJT´s como FET´s.
Evaluar las herramientas de simulación para el analisis de amplificadores en banda media
de frecuencia.
UNIDAD VI: AMPLIFICADORES DE POTENCIA DE AUDIOFRECUENCIA
Analizar el funcionamiento de las diferentes configuraciones de amplificadores de potencia
de audiofrecuencia.
SEMANA
DISTRIBUCIÓN DEL CONTENIDO PROGRAMÁTICO
Introducción, Presentación del Contenido Programático y Plan de Evaluación
UNIDAD I: AMPLIFICADORES OPERACIONALES
1-4
Introducción a la teoría del funcionamiento del Amplificador Operacional. Análisis del esquema interno de un
A.O. estándar. Análisis de las familias tecnológicas en particular Definición y análisis de los parámetros más
importantes: Relación de rechazo de modo común. Impedancia de entrada. Señales de error y desviación.
Relación de rechazo de la fuente de alimentación. Tensión y corriente de ruido equivalente. Rango de
tensión de entrada. Ganancia de tensión. Respuesta en frecuencia a señal débil. Respuesta temporal a
excitaciones débiles. Tiempo de crecimiento. Respuesta en frecuencia a señales fuertes. Respuesta
temporal a señales fuertes. Velocidad de crecimiento. Excursión de tensión de salida. Uso de manuales.
Aplicaciones básicas: Amplificador operacional no inversor. Expresión de la transferencia de tensión
teniendo en cuenta la transferencia a lazo abierto, las impedancias de entrada y salida y la de carga.
Amplificador no inversor ideal: desensibilización respecto de los parámetros dinámicos del operacional. Su
transferencia de tensión. Error. Determinación de la resistencia de entrada y salida del amplificador
realimentado. Amplificador operacional inversor. Desarrollo de los mismos ítems que para el operacional no
inversor. Errores estáticos. Influencias de: la tensión residual (offset) de entrada, corriente de polarización,
corriente residual de entrada sobre el comportamiento a lazo cerrado. Compensación de la tensión residual
de desbalance. Seguidor de tensión. Sumador con ganancia. Amplificador operacional diferencial. El circuito
integrador y el diferenciador.
5-7
Realimentación negativa. Disminución de la ganancia. Aumento de la excitación para mantener la misma
salida que sin realimentación. Desensibilización del amplificador al realimentarlo respecto de la dispersión de
los parámetros dinámicos. Disminución del efecto de las señales espúreas al realimentar. Clasificación de
los amplificadores: amplificadores de tensión, corriente, transconductancia y transresistencia. Vinculación de
la anterior clasificación con los niveles de impedancias de entrada y salida del amplificador realimentado.
Realimentación a frecuencias medias: realimentación tensión-serie, tensión-paralelo, corriente-serie,
corriente-paralelo. Vinculación de estos tipos de realimentación con la caracterización de un amplificador
según la clasificación mencionada. Calculo de la impedancia de entrada y salida de los amplificadores
realimentados. Calculo de la transferencia de tensión o de corriente, o de transconductancia, o de
transresistencia según el tipo de realimentación empleado. Ejemplos. Verificaciones. Diseños.
UNIDAD II: CIRCUITOS AMPLIFICADORES LINEALES REALIMENTADOS
.
8-9
UNIDAD III : HERRAMIENTAS DE ANALISIS APLICADAS A CIRCUITOS AMPLIFICADORES
LINEALES
Respuesta de frecuencia de amplificadores lineales. Aplicación a una etapa emisor común para transistores
integrados. Determinación de la transferencia de tensión. Determinación del diagrama de polos y ceros.
Resolución aplicando los métodos de polos y ceros, de Bode, y de las constantes de tiempo (inspección).
Como caso particular, deducción de la respuesta usando transistores discretos. Respuesta en frecuencia de
una etapa base común y de una colector común. Ejemplos usando "arrays". Respuesta en frecuencia de
amplificadores multietapas. Aplicación a una etapa cascode. Relación entre la respuesta de frecuencia y la
respuesta temporal.
10
UNIDAD IV: APLICACIONES UTILIZANDO CIRCUITOS AMPLIFICADORES LINEALES
Osciladores (Análisis, y Diseño de Osciladores Senoidales y de Onda Cuadrada) Filtros RC Activos
(Analisis y Diseño). Amplificadores de Instrumentación
UNIDAD V : AMPLIFICADORES EN BANDA MEDIA DE FRECUENCIA
11-13
Los tipos de Configuraciones Amplificadoras con BJT´s. Los Modelos de Señal Pequeña para BJT´s. La
Obtención de los parámetros de Señal Pequeña para BJT´s. El Análisis de Amplificadores EC, BC y CC en
Banda Media de Frecuencias La Reflexión de Impedancias en BJT´s. Los tipos de Configuraciones
Amplificadoras con FET´s. El Modelo de Señal pequeña para FET´s. La Obtención de los Parámetros de
Señal Pequeña con FET´s. El Análisis de Amplificadores SC, GC y DC. La Reflexión de Impedancias en
FET´s. El Análisis AC de PSpice para la determinación de la Respuesta a la Frecuencia de Amplificadores.
UNIDAD VI: AMPLIFICADORES DE POTENCIA DE AUDIOFRECUENCIA
14-16
La Clasificación de los amplificadores. El amplificador Clase A con acoplamiento inductivo. El amplificador
Clase A con Transformador de Acoplamiento. El concepto “Push-Pull” en amplificadores Clase B. El
amplificador Clase B con Transformador de Acoplamiento en la Carga. El amplificador Clase B con
Acoplamiento Directo de la Carga. El amplificador Clase B de Simetría Complementaria. El Amplificador
Clase AB. El amplificador Clase D. La Configuración Dralington.
ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
1. Exposiciones del docente(Computador presentaciones en PowerPoint, Video Beam, Pizarrón, )
2. Casos Prácticos
3. Resolución de Problemas
4. Discusión grupal
5. Uso de herramientas de simulación y programación
SEMANAS
4
7
9
UNIDADES
I
II
III
10
IV
13
V
PLAN DE EVALUACIÓN
CONTENIDO
TIPO DE
EVALUACIÓN
PONDERACIÓN
%
UNIDAD I: AMPLIFICADORES
OPERACIONALES
Prueba Escrita
15
UNIDAD II: CIRCUITOS
AMPLIFICADORES LINEALES
REALIMENTADOS
Prueba escrita
15
Taller
15
Prueba escrita
15
Prueba escrita
15
UNIDAD III : HERRAMIENTAS DE
ANALISIS APLICADAS A CIRCUITOS
AMPLIFICADORES LINEALES
UNIDAD IV: APLICACIONES
UTILIZANDO CIRCUITOS
AMPLIFICADORES LINEALES
UNIDAD V : AMPLIFICADORES EN
BANDA MEDIA DE FRECUENCIA
16
1 - 16
1 - 16
VI
I – VII
I – VII
UNIDAD VI: AMPLIFICADORES DE
POTENCIA DE AUDIOFRECUENCIA
Taller
Participación
5
Asistencia
5
BIBLIOGRAFÍA
1. BOYLESTAD, Robert; NASHELSKY, Louis. Electrónica: Teoría de Circuitos y Dispositivos
Electrónicos 8va. Edición Ed. Prentice Hall (2003)
2. MALVINO, Albert Paul. Principio de la Electrónica 6ta. Edición Ed. Mc. Graw-Hill (2000)
3. MILLMAN, Jacob; HALKIAS, Cristos. Electrónica Integrada: Circuitos y Sistemas Analógicos
y Digitales. Editorial Hispano Americana
4. SAVANT C., RODEN M., CARPENTER G., Diseño Electrónico Circuitos y Sistemas 3ra.
Edición Ed. Prentice Hall (2000)
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/ .- FEBRERO 2006
Elaborado por: Ing. Pedro León/
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