unidad seis 6.2. modelos y análisis de amplificadores de baja

UNIDAD SEIS
6.2.
MODELOS Y ANÁLISIS DE AMPLIFICADORES DE BAJA FRECUENCIA PARA
SEÑAL DÉBIL, CON PARÁMETROS HÍBRIDOS.
622.01.- En el siguiente amplificador determinar:
a) ∆e.
b) Calcular máxima tensión a la salida (sin recorte).
c) Dibujar modelo para ca.
Datos:
T (Ge)
α = 0,98
hib = r'e = 25 mV/IE
VEE = VCC = 20 V
RE = 2K
RC = 810 Ω
622.02
En el siguiente circuito determinar:
a) Punto Q (ICQ, VCBQ).
b) ∆e.
c) Dibujar modelo para ca.
Datos:
T (Si)
α = 0,98
hib = r'e = 25 mV/IE
VEE = VCC = 20 V
Ri = 20 Ω
RE = 40 K
RC = 20 K
RL = 20 K
622.03.- Utilizando el mismo transistor y amplificador del problema 622.02, determinar:
a) Punto Q de trabajo.
b) MES de la Vsal.
Datos:
Vi = 10 sen ωt (mV)
VEE = 4 V
VCC = 4 V
Ri = 30 K
RE = 50 K
RC = 20 K
0,1 K ≤ RL ≤ 1 K
623.01.- En un amplificador EC sin RE y con R B conectada a VCC; la señal de entrada Vi se
conecta a través de un capacitor, calcular:
a) ∆e, ∆v.
b) Dibujar el circuito para ca.
c) Zi que ve la fuente de tensión de entrada Vi.
Datos:
T: NPN (Si)
β = 100
r'e = 20 Ω
Ri = 3,6 K
RC = 3 K
RB = 80 K
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623.02.- En un amplificador EC sin RE y con R B conectada a VCC; la señal de entrada Vi se
conecta a través de un capacitor y la carga RL = ∞ , esta conectada capacitivamente, calcular:
a) Ganancia de tensión total del circuito.
b) Dibujar el circuito para ca.
Datos:
T: NPN (Si)
β = 20
hib = r'e = 25 mV/IEQ
RB = 75 K
RC = 2 K
VCC = 7,5 V
Ri = 0,6 K
623.03.- En un amplificador EC con RE sin desacoplar, con R B conectada a VCC; la señal de
conectada a través de un capacitor y la carga RL conectada
entrada Vi
capacitivamente, calcular:
a) Valor de RB a fin de fijar ICQ = 1 mA.
b). Calcular la ganancia total de tensión y de corriente del circuito
c). Determinar la Zi que ve la fuente
d) Determinar la Zo a la salida del circuito.
Datos:
T: NPN
β = 150
hib = r'e = 25 mV/IEQ
Ri = 10 K
RE = 75 Ω
VBE = 0,7
RL = 2 K
VCC = 4 V
RC = 2 K
623.04.- En un amplificador EC con RE desacoplada capacitivamente, con R B conectada a
VCC; la señal de entrada Vi conectada a través de un capacitor y la carga RL = ∞ conectada
capacitivamente, calcular:
a) RB para MES.
b) Encontrar la MES de la tensión a la salida del amplificador.
c) Qué valor de Vi es necesario para obtener esa oscilación?
Datos:
T: NPN
β = 100
hib = r'e = 25 mV/IEQ
Ri = 10 K
RE = 3 K
VBE = 0,7
VCC = 8 V
RC = 12 K
623.05.- Calcular la impedancia de salida de los problemas 623.01 al 623.04.
623.06.- En el amplificador de la figura, calcular:
AV, AI y Zi en función de los parámetros h y los
elementos del circuito de polarización. Utilice el
modelo simplificado.
vo
i
vi
i
623.07.- Dado el amplificador de la figura, calcular
las expresiones y los valores de: a) ganancia de
corriente AI; b) ganancias en tensión AV y Ae; c)
impedancia de entrada; d) impedancias de salida
Zo. Considerar hre y hoe despreciables.
Datos: Rs = 2 kΩ, R1 = 90 kΩ, R2 = 10 kΩ
Re = 1 kΩ, RL = 4kΩ
hie = 2.1 KΩ, hfe = 100
i
i
vi
vo
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623.08.- El transistor del circuito de la figura 5.8 es de Si, con hFE = βF = 100.
a) Determinar el punto de operación del transistor; b) Dibujar el circuito equivalente para
pequeña señal; c) Calcular AI, AV, Ae, Zi, y Zo
Si se cambiara el valor de la fuente de
tensión VCC, ¿cambiaría la ganancia del
vo
amplificador?
ii
v
i
Datos: Rs = 1kΩ, R1 = 22 kΩ
R2 = 3.3 kΩ, Rc = 6 kΩ
Re = 1 kΩ, RL = 6 kΩ
io
hie = 1.1 KΩ,
624.03.- En un amplificador CC con RC sin desacoplar capacitivamente, con R B conectada a
masa; la señal de entrada Vi conectada a través de un capacitor y la carga RL conectada
capacitivamente, calcular para: i) RL = ∞ ; ii) RL = 10 K.
a) El valor de RB para obtener una VCEQ = 6 V.
b) Dibujar el circuito de ca.
c) Encontrar los valores máximos de la corriente que circula por la carga y la tensión
de salida.
d) ¿Qué valor de tensión se obtiene sobre la carga si la Vi(t) = 2 sen ω t (V)?
e) ¿Qué valor de corriente se obtiene sobre la carga si la Vi(t) =1+ 3 sen ω t (V)?
f) Si el valor de VEE proviene de una batería y disminuye un 30 %, ¿cuánto varía la
ganancia total de tensión del circuito?
g) Repetir todo el problema considerando la RC desacoplada capacitivamente
Datos:
T: NPN
β = 100
hie = 50 mV/IBQ
RE = 2 K
VEE = -10 V
RC = 2K
VBE = 0,7
624.04.- En un amplificador CC sin RC, con R B conectada a VCC; la señal de entrada Vi
conectada a través de un capacitor y la carga RL conectada capacitivamente, calcular:
a) Máxima excursión simétrica de la IS y de la VS.
b) Dibujar el circuito de ca.
d) ¿Qué valor de tensión se obtiene en la carga si la Vi(t) =2+ 3 sen ω t (mV);
se produce distorsión de la misma ?
Datos:
T:PNP
β = 250
r'e = 10 Ω
RE = 0,1 K
Ri = 10 K
RL = 10 K
VCC = 20 V.
RB = 100 K
624.05.- Dado el amplificador de la figura, calcular
las ganancias de corriente y tensión, y las
impedancias de entrada y de salida en los dos casos
siguientes: a) si la resistencia de carga es la
resistencia de colector, Rc; b) si la resistencia de
carga es la resistencia de emisor Re.
Datos: Rs = 2 kΩ, R1 = 90 kΩ, R2 = 10 kΩ
Re = 1 kΩ, RL = 4kΩ
hie = 2.1 KΩ, hfe = 100,
i
i
vo
vi
vo
i
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625.01.- Calcular la impedancia de salida de los problemas 624.03 y 624.04.
625.02. Un circuito amplificador consta de dos etapas: la primera etapa es EC y tiene
conectada capacitivamente una 2da. etapa CC.
La polarización de ambas etapas se realiza a través de RB1 y RB2 conectadas desde
las bases respectivas a la tensión de alimentación común VCC.
La carga de la segunda etapa está conectada capacitivamente, y la resistencia de
emisor de la primera no tiene capacitor de desacople.
La señal de entrada está acoplada capacitivamente.
Calcular, para: i) RE1 = 0 Ω ; ii) RE1 = 1 K.
a) La máxima excursión de la tensión a la salida VS .
b) ¿Cuánto deberá valer la tensión de entrada Vi(t), para obtener el valor
obtenido en el punto a)?
c) Dibujar el circuito para ca.
d) Calcular ∆i
e) Calcular iL/Vi
f) Calcular Zi y Z0.
Datos:
r'e1 = r'e2 = 30 Ω
Ri = 1 K
RB1 =1 M
RB2 = 50 K
RC1 = 10K
RE2 = 1 K;
RL = 1 K
β1 = β2 = 150
VCC = 12 V
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