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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA / FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

TEMA: AMPLIFICADOR RETROALIMENTADO

INTEGRANTES:
●  Rojas Inoñan, Milton Fernando Antonio (20211001A)

●  Tapia Corimanya, Brian Miguel (20211303H)

●  Yalan Campos Alex Josue (20211117J)

CURSO: Laboratorio de Electrónica 2

Semestre 2024-1

DOCENTE: Alburqueque Guerrero, Ángel Luis

LIMA-PERÚ

26 de marzo del 2024

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2. Obtenga la función de transferencia del amplificador para la zona de frecuencias medias

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2. Obtenga la función de transferencia del amplificador para la zona de frecuencias medias

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Consideraciones para calcular la función de transferencia del amplificador:

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Consideraciones para calcular la función de transferencia del amplificador:

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En este circuito, la zona de frecuencias medias se encuentra entre la frecuencia de corte inferior (fci) y la frecuencia de corte superior (fcs).

Para obtener la función de transferencia del amplificador en la zona de frecuencias medias, se pueden despreciar los efectos de los condensadores C1, C2, C3 y C4.

La función de transferencia es una representación matemática de la relación entre la entrada y la salida de un sistema. La zona de frecuencias medias se define como aquella donde la respuesta del circuito es plana, es decir, la ganancia es constante. Por lo tanto, el valor de la función de transferencia en la zona de frecuencias medias será igual al valor de la ganancia en esa zona.

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Pasos para obtener la función de transferencia:

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Pasos para obtener la función de transferencia:

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1. Simplificar el circuito:

Eliminar los condensadores C1, C2, C3 y C4.

Combinar resistencias en paralelo y en serie.

2. Analizar el circuito simplificado:

Determinar la ganancia del circuito utilizando las reglas de KVL y KCL.

La ganancia será una función de las valores de los voltajes de entrada y salida.

3. Expresar la función de transferencia:

La función de transferencia será la relación entre la tensión de salida (Vout) y la tensión de entrada (Vin).

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En la simulación del circuito, se obtiene los siguientes valores de voltaje en la señal de entrada (V2) y en la señal de salida (V10):

Señal de entrada (V2): 322.218mV

Señal de salida (V10): 4V

Por lo tanto la función de transferencia seria igual al valor de la ganancia que es :

Avf = Gs = V₁₀/V2 = 4/322.218 = 12.414 --> FT = 10.94 dB

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Diseñamos el circuito en el software Multisim

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Diseñamos el circuito en el software Multisim

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1. Analice la estabilidad del sistema realimentado con 4 ceros y 4 polos en el lado de baja frecuencia correspondiente al amplificador usado en esta experiencia.

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1. Analice la estabilidad del sistema realimentado con 4 ceros y 4 polos en el lado de baja frecuencia correspondiente al amplificador usado en esta experiencia.

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Diseñar, simular, implementar y analizar un amplificador, con realimentación negativa usando una estructura diferencial en régimen lineal.

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1 Osciloscopio

1 Generador de Señales de Baja Frecuencia

1 Multímetro Digital

1 Fuente doble DC

Transistores:

Q1, Q2, Q3, Q5 2N2222A

Q4 2N2907

Resistencias:

R1, R14 4.7 KΩ

R2, R3 1 KΩ

R4 330 Ω

R5 2.2 KΩ

R6 22 KΩ

R7, R8, R9, R10 100 Ω

R11 220 Ω

R12 15 KΩ

R13 470 Ω

Capacitores

C1, C4 0.1 µF

C2 4.7 µF

C3 22 µF

C5 33 nF

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4. Simule en SPICE el circuito ARGOS 2 e imprimir los diagramas de los siguientes parámetros:

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4. Simule en SPICE el circuito ARGOS 2 e imprimir los diagramas de los siguientes parámetros:

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En AC (diagrama de Bode):  V(2,6)  V3   V13  V10  V18

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En AC (diagrama de Bode):  V(2,6)  V3   V13  V10  V18

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5. Basado en la simulación obtenga los diagramas de bode de G y G/(1+GH)

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5. Basado en la simulación obtenga los diagramas de bode de G y G/(1+GH)

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6. Compruebe que cada etapa de amplificación opere en régimen lineal y mínima distorsión armónica, usando los diagramas del punto 4.

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6. Compruebe que cada etapa de amplificación opere en régimen lineal y mínima distorsión armónica, usando los diagramas del punto 4.

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Sabemos que una retroalimentación negativa nos ayuda a mejorar la estabilidad del sistema , para que los polos nos produzcan estabilidad al sistema deben estar ubicados en la parte izquierda del plano complejo ya que tienen una parte real negativa que va producir estabilidad debido a que producen respuestas naturales en forma exponenciales decrecientes puras o sinusoides amortiguadas y si ubicamos los polos en la parte de derecha del plano complejo producen exponenciales crecientes puras que crecen exponencialmente produciendo inestabilidad al sistema sobre los ceros estos no deben atraer a los polos hacia el lado derecho de las raíces , una parte de la estabilidad depende de la ganancia K el cual si lo variamos puede darnos mayor o menor estabilidad al sistema .

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Simulación de la señal de entrada (V2) y señal de salida (V10), el channel_A corresponde a V10 y el channel_B corresponde a V2.

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Para comprobar, las graficas de bode sera necesario saber algunas indicaciones: 

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Para comprobar, las graficas de bode sera necesario saber algunas indicaciones: 

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Las gráficas de Bode son una herramienta útil para determinar si una etapa de amplificación opera en régimen lineal y con mínima distorsión armónica. A continuación, se describen algunos pasos para realizar este análisis:

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1. Análisis de la pendiente de la gráfica de magnitud:

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1. Análisis de la pendiente de la gráfica de magnitud:

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En la región lineal, la pendiente de la gráfica de magnitud debe ser de 20 dB/década para un amplificador de voltaje y 40 dB/década para un amplificador de corriente. Si la pendiente es diferente a estos valores, indica que la etapa de amplificación no está operando en régimen lineal.

Observar la presencia de puntos de inflexión en la gráfica de magnitud. Estos puntos de inflexión indican la presencia de distorsión armónica.

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En la región lineal, la gráfica de fase debe ser una línea horizontal a 0 grados. Si la gráfica de fase se desvía de 0 grados, indica que la etapa de amplificación no está operando en régimen lineal.

Observar la presencia de picos o resonancias en la gráfica de fase. Estos picos indican la presencia de distorsión armónica.

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En las graficas proporcionadas en el punto 4 se puede llegar a observar:

1. Gráfica de magnitud:

La pendiente de la gráfica de magnitud en la región lineal es de aproximadamente 20 dB/década, lo que indica que el amplificador está operando en régimen lineal.

Se observa un punto de inflexión en algunas gráficas de magnitud alrededor de los 10 kHz, lo que podría indicar la presencia de distorsión armónica.

2. Gráfica de fase:

La gráfica de fase en la región lineal se desvía ligeramente de 0 grados, lo que indica que el amplificador no está operando en régimen lineal perfecto.

Se observa un pico en algunas gráficas de fase alrededor de los 10 kHz, lo que también indica la presencia de distorsión armónica.

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Diagrama de Bode de G/1+GH

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Diagrama de Bode G/1+GH

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Diagrama de Bode de G