TEORÍA 1 (1 vs v0 RS R0 RD C

Universidad de Navarra
Nafarroako Unibertsitatea
Escuela Superior de Ingenieros
Ingeniarien Goi Mailako Eskola
ASIGNATURA GAIA
CURSO KURTSOA
NOMBRE IZENA
FECHA DATA
TIEMPO: 1 h.
TEORÍA 1 (1 PTO.)
1.- Hallar la ganancia Av, la resistencia de entrada Rin y la resistencia de salida R0 del amplificador de puerta
común. NO suponga que r0 >>.
VDD
RD
C>>
RS
vs
v0
R0
+
-
Rin
Rin=
R 0=
Av=
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TEORÍA 2 (1.5 PTOS.)
En la figura se muestra el esquema modificado del amplificador de vídeo 733C de Philips Semiconductor. Se pide
identificar las partes conocidas que lo componen indicando la función que realizan dentro del amplificador, calcular
la corriente DC impuesta por cada una de las fuentes de corriente y la resistencia de carga (RL) mínima que se
podría conectar a cada una de las salidas para que no haya distorsión por recorte de la señal de salida.
(VCEsat=0.2V VCC=+ 8V, VBE=0.7V y β>>) [BORRADOR]
RL
RL
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Ingeniarien Goi Mailako Eskola
En la figura se muestra el esquema del amplificador de vídeo 733C de Philips Semiconductor. Se pide identificar
las partes conocidas que lo componen indicando la función que realizan dentro del amplificador, calcular la
corriente DC impuesta por cada una de las fuentes de corriente y la resistencia de carga (RL) mínima que se podría
conectar a una de las salidas para que no haya distorsión por recorte de la señal de salida. (VCEsat=0.2V,
VBE=0.7V, VCC=+ 8V, VBE=0.7V y β>>).
RL
RL
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Escuela Superior de Ingenieros
Ingeniarien Goi Mailako Eskola
ASIGNATURA GAIA
CURSO KURTSOA
NOMBRE IZENA
FECHA DATA
TIEMPO: 1h 30 min.
PROBLEMA 1 (3 PTOS.)
Suponiendo que las fuentes de corriente se comportan idealmente y de valor el fijado en la figura, que β=100,
VA=50 V y RL=3KΩ calcular la función de transferencia de alta frecuencia del amplificador y dibujar el diagrama de
Bode y de fase del mismo. (Aplique la aproximación de Miller siempre que le sea posible, empleando las
ganancias en el centro de banda en cada punto). La señal que se aplica entre las dos entradas (INPUT1 e
INPUT2) es diferencial y la resistencia RS de fuente para cada entrada es de 1kΩ. Se considerará que la etapa de
colector común de salida (Q5 y Q6) presenta un polo y un cero a frecuencias muy elevadas por lo que en el análisis
no se considerarán las capacidades internas correspondientes a dichos transistores. El valor de las capacidades
internas de los transistores es Cπ=13pF y Cμ=2pF.
RL
3.125 mA
3.125 mA
6.25 mA
4.7 mA
4.7 mA
RL
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Diagrama de Bode
90
80
70
60
dB
50
40
30
20
10
0
-10
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
1,E+07
1,E+08
1,E+05
1,E+06
1,E+07
1,E+08
f (Hz)
Diagrama de Fases
0
1,E+00
-20
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-160
-180
-200
f (Hz)
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ASIGNATURA GAIA
CURSO KURTSOA
NOMBRE IZENA
FECHA DATA
TIEMPO: 45 min.
PROBLEMA 2 (3 PTOS.)
1.- Analizando el diagrama de Bode del problema anterior,
cualquier valor de retroalimentación β.
RAZONE
si el amplificador sería estable o no para
2.- En caso de que no lo sea, dibuje (sobre el esquema como conectaría las capacidades) y calcule el valor de
las capacidades de compensación que sería necesario introducir para estabilizar el amplificador para cualquier
valor de retroalimentación β. Al introducir las capacidades de compensación tan sólo se pretende modificar la
frecuencia del polo dominante. No se pretende modificar las frecuencias de los otros polos.
RL
RL
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ASIGNATURA GAIA
CURSO KURTSOA
NOMBRE IZENA
FECHA DATA
TIEMPO: 30 min.
PROBLEMA 3 (1.5 PTOS.)
Empleando varios amplificadores operacionales ideales de ganancia muy elevada (AV=>>) como el de la figura, se
desea diseñar un controlador PI (proporcional-integrador) para un motor de corriente continua. Para ello primero
se deberá amplificar la señal de entrada sin invertir la fase y posteriormente se deberá integrar. Se pide dibujar el
esquema del circuito y la resolución alfa-numérica del mismo.
Vin1
+
Vout
Vin2
Esquema del circuito
-