RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES Campo de

Diapositiva 1
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Campo de frecuencias
0 Hz
nŸ10 MHz
Amplificadores
banda ancha o de
video
Diapositiva 2
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Distorsión
Entrada
Amplificador
Fidelidad de respuesta
Salida
Entrada
Capacidades
reactivas
n
n
Capacidades
despreciables
Ganancia compleja
w A=a+j b
n
Ganancia real
w A=Cte
Fase
b
θ = F ( f ) = arctan 
a
Amplificador
n
Fase θ = kf
k ∈ℜ
Salida
Diapositiva 3
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Respuesta en baja frecuencia
n
Circuito pasa alta frecuencia: Diagrama de Bode
C
+
+
I
vi
R vo
_
_
vo
1
AL =
fL
vi
=
1− j
fL
f
 f 
Φ = arctan L 
 f 
Diapositiva 4
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Respuesta en alta frecuencia
n
Circuito pasa baja frecuencia: Diagrama deBode
R
+
vi
_
I
fH
+
C
_vo
AH =
vo
1
=
vi 1+ j f
fH
 f 

Φ = − arctan
 fH 
Diapositiva 5
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Caracterítica frecuencia-amplitud
n
Diagrama de Bode para la ganancia
A (dB)
-3dB
Condensadores externos
de acoplo y desacoplo
Capacidades propias
Ancho de banda
fL
fH
f (escala log.)
Diapositiva 6
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Condensadores de acoplo y de paso en
emisor
R S<<R b
VCC
Rc
R1
V
i
+
C
b
0
b
R2
+
VS
_
RS
VS
_
Re
C
RS +
V
i
_
e
AVso =
AVs =
hie
C
V
vo
AVso
=
vs 1 − j f L
f
fL =
h feIb
Ib
Rb
− h feRc
Rs + hie
1
2πCL ( Rs + hie )
Re
C
Rc
e
+
V
_
1
1 1 + h fe
=
+
CL Cb
Ce
0
Diapositiva 7
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Escalón de tensión en pasa alta
n
Porcentaje de inclinación
+
vi
_
C
I
+
R
_
P=
t1
×100
C×R
Diapositiva 8
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Escalón de tensión en pasa baja
n
Tiempo de subida
R
+
vi
_
I
+
C
_
tr = 2,2C × R
Diapositiva 9
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Impulso en pasa baja
n
Tiempo de subida
R
+
vi
_
I
+
C
_
t r = 0,35t p
Diapositiva 10
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Ganancia de corriente de cortocircuito (EC)
B
r bb’
+ I
i
vb
r b’e
_
E
B’
IL
C
Ce+Cc g mvb’e
E
fβ =
Ai =
− hfe
IL
=
Ii 1 + j f
fβ
1
gm
×
h fe 2π (Ce + Cc )
≅f T
Diapositiva 11
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Ganancia de corriente (EC)
B
rbb’ B’
+
Ii
vb
rb’e
_
IL
C
gmvb’e
C
+
vo
_
RL
E
E
AI =
C = Ce + (1 + gm RL )C c
fH =
− hfe
IL
=
I i 1+ j f
fH
1 gm
1
=
×
2πCrb'e hfe 2πC
Diapositiva 12
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Producto ancho de
banda por ganancia
AVso × f H =
gm
RL
×
2π [C e + (1 + g m RL )C c ] Rs + rb 'b
≈
fT
1+ 2πf T Cc RL
Consideraciones
n f H y |A vso| dependen
de R L y R S
n |Avso|= 0 ∀ R L si
RS→∞
n El ancho de banda
es mayor cuanto
menor es RS ∀ RL
n |Avso fH | ↑ si ↑ R Ly↓
si ↑ RS
n |Avso fH | no es
constante
Diapositiva 13
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Banda de paso de etapas en cascada
n
Etapas aisladas o sin interacción entre sí.
Etapas cualesquiera
Etapas idénticas
Alta frecuencia
A=
A01
1+
×
( )
f 2
fH1
A02
1+
( )
f 2
fH2
L
A0 n
1+
( )
f 2
f Hn
=
1+
f H∗ = f H 2 n − 1
1
A0
( )
f 2
f H∗
Baja frecuencia
A=
A01
1+
( )
fL
f
2
×
A02
1+
( )
fL
f
2
L
A0 n
1+
( )
fL
f
2
=
A0
1+
( )
f L∗ 2
f
f L∗ =
Ancho de banda
f H∗ − f L∗
fL
2 n −1
1
Diapositiva 14
ELECTRONICA ANALOGICA
RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES
Banda de paso de etapas en cascada
n
Etapas con interacción entre sí.
Aquellas
Aquellascuya
cuyaimpedancia
impedanciade
deentrada
entradaes
eslo
losuficientemente
suficientementebaja
baja
para
que
sea
apreciables
su
efecto
en
paralelo
para que sea apreciables su efecto en paralelocon
conla
laimpedancia
impedancia
de
desalida
salidade
dela
laetapa
etapaanterior.
anterior.
f H = 1,1
1
1
1
+
+
L
+
f12 f 22
f n2