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Bellota Pinares Josh Anderson (20161228H)

Saavedra Rafael, Tony (20191318E)

Quispe Guevara, Vivian (20172143I)

Osorio Pauca Kevin (20191289E)

Rugel Acosta Bill Jesús (20193504K)

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Pregunta 1:  Determine la expresión de 𝑣01, 𝑣02, 𝑣03 en forma literal (colector conectado en 1). ¿En función de que parámetro principal se encuentra 𝑣𝑜(𝑡)? Considere 𝐿𝑖𝑛, 𝐶𝑖𝑛, 𝑅𝑝 de labobina y capacidades parásitas del transistor

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Pregunta 1:  Determine la expresión de 𝑣01, 𝑣02, 𝑣03 en forma literal (colector conectado en 1). ¿En función de que parámetro principal se encuentra 𝑣𝑜(𝑡)? Considere 𝐿𝑖𝑛, 𝐶𝑖𝑛, 𝑅𝑝 de labobina y capacidades parásitas del transistor

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De la figura se tiene que su equivalente en AC es:

# data[].attributes.body
Por teoría, se sabe que su equivalencia es la imagen mostrada. De esta equivalencia se obtiene que:

Vo1=-gmVrefRp

De igual manera para

Vo2=-Vo1=gmVrefRp

# data[].attributes.body
De la bobina se tiene que por relación de n1,n2,n3:

Vo3(n2/n3)=Vo2

Reemplazando los valores de Vo2 anteriormente hallados obtenemos finalmente que:

Vo3=n3GmVrefRp/n2

# data[].attributes.headline
Pregunta 2: Realice el análisis en DC y determine el rango de Rpot para obtener una corriente de 100 uA y 300 uA

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Pregunta 2: Realice el análisis en DC y determine el rango de Rpot para obtener una corriente de 100 uA y 300 uA

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Para analizar el rango de Rpot, debemos analizar el espejo de corriente y considerar lo siguiente:

R1 debe obtener un valor de modo que, al estar Rpot en un valor nulo, obtengamos la corriente mínima. requerida y a modo de protección evitemos un disparo en la corriente de colector de Q3.

Q3 y Q2 deben de ser transistores idénticos, de modo que la simetría en la corriente sea la correcta.

Se considerará una caída de 0.7 voltios entre la base y emisor del transistor.

Analizando la trayectoria de la corriente desde tierra hacia la tensión de -12 voltios, obtenemos la siguiente ecuación para el circuito.

Ic(Rpot + R1) + 0.7 + 2Ic(470) = 12

Al despejar, obtenemos la ecuación que rige el comportamiento de la resistencia en el colector como:

Rpot + R1 = (11.3 / Ic) - 940

Debido a que la corriente es inversamente proporcional a la resistencia, analizamos para Ic = 300 uA resulta:

Rpot + R1 = 35.78 kOhm

Ya que es caso de máxima corriente, es deducible que también se trata del caso de menor resistencia, por lo que podemos considerar el potenciómetro en su valor nulo.

R1 = 35.78 kOhm

Para el diseño del circuito, se busca no superar los 300 uA, por lo que podemos elegir un valor comercial para R1 siendo este:

R1 = 39 kOhm (Para protección y como limitador de corriente en el colector)

Con este valor, obtenemos una corriente de Ic = 282.9 uA, lo cual para la protección del transistor es aceptable.

Una vez definido el valor de R1 analizamos el caso de menor corriente, obteniendo para Ic = 100 uA:

Rpot = 111.12 kOhm (Valor máximo del potenciómetro)

Por tanto, es posible utilizar el potenciómetro desde su mínimo hasta un valor cercano a los 111.12 kOhm.

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Pregunta 3: Explique como determinar en forma experimental: - Frecuencia de resonancia mínima y máxima. - - Lin y Cin de la bobina. Rp (Resistencia de pérdidas de la bobina). 

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Pregunta 3: Explique como determinar en forma experimental: - Frecuencia de resonancia mínima y máxima. - - Lin y Cin de la bobina. Rp (Resistencia de pérdidas de la bobina). 

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3.1. Frecuencia de Resonancia Mínima y Máxima:

- Conectar la bobina a un circuito en serie con un capacitor y un generador de señales.

- Variar la frecuencia de la señal generada por el generador de señales y medir la amplitud

de la señal en el circuito en función de la frecuencia.

- La frecuencia donde la amplitud es máxima corresponde a la frecuencia de resonancia

mínima

- Continuar variando la frecuencia hasta que la amplitud vuelva a ser máxima, esto

corresponderá a la frecuencia de resonancia máxima .

3.2. Determinación de 𝑳𝒊𝒏 y 𝑪𝒊𝒏 de la Bobina:

- Una vez que se haya encontrado frecuencia de resonancia mínima y máxima, utilizamos la

fórmula para la frecuencia de resonancia en un circuito LC en serie:

fres=1/(2PI*(LC)^0.5))

- Utiliza los valores de fmin y fmax junto con esta ecuación para resolver L y C.

3.3. Resistencia de Pérdidas R_p de la Bobina:

- Una vez que hayamos determinado L y C , se desconecta el capacitor y conecta un

resistor en serie con la bobina.

- Variamos la frecuencia de la señal de nuevo y mide la amplitud de la señal en el circuito en

función de la frecuencia.

- La resistencia de pérdidas R_p se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Rp=1/(2PI*f0*L)

donde f_0 es la frecuencia de resonancia y L es la inductancia de la bobina.

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Pregunta 4: Indicar qué consideraciones se deben tener en cuenta para seleccionar los transistores

# data[].attributes.subject
Pregunta 4: Indicar qué consideraciones se deben tener en cuenta para seleccionar los transistores

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TENSION Y CORRIENTE MAXIMA: Es crucial verificar que los valores de tensión y corriente máximas especificados en el datasheet del transistor sean adecuados para las demandas del circuito en el que se utilizará. Sobrepasar estos límites podría ocasionar daños irreparables al dispositivo.

GANANCIA Y FRECUENCIA DE CORTE: La ganancia y la frecuencia de corte del transistor son aspectos esenciales, especialmente en aplicaciones de amplificación de señales. Se debe seleccionar un transistor que tenga una ganancia suficiente para amplificar la señal de manera efectiva y una frecuencia de corte adecuada para la frecuencia de la señal que se desea amplificar.

TEMPERATURA DE OPERACION: La temperatura ambiente y la capacidad del transistor para disipar el calor generado durante su funcionamiento son factores determinantes en su rendimiento. Se deben elegir transistores que puedan operar de manera eficiente a la temperatura ambiente prevista, garantizando así un funcionamiento estable y fiable del circuito.

DISIPACION DE POTENCIA: La cantidad de potencia que el transistor puede disipar sin sobrecalentarse es crucial para evitar daños térmicos. Se debe tener en cuenta la potencia máxima especificada en el datasheet del transistor y asegurarse de que sea adecuada para las condiciones de funcionamiento del circuito.

TIPO DE TRANSITOR: Dependiendo de la polaridad y las características específicas del circuito, se debe elegir entre transistores bipolares (PNP o NPN) o transistores de efecto de campo (FET). Cada tipo de transistor tiene sus propias ventajas y limitaciones, por lo que se debe seleccionar el más adecuado según las necesidades del circuito.

POTENCIA MAXIMA: La potencia máxima que puede manejar un transistor es un aspecto crucial que no debe pasarse por alto al seleccionarlo. La potencia máxima especificada en el datasheet del transistor indica la cantidad de energía que puede manejar sin exceder sus límites térmicos. Es esencial elegir un transistor cuya potencia máxima sea suficiente para las demandas del circuito en el que se utilizará, evitando así el riesgo de daños por sobrecalentamiento. Además, considerar la disipación de potencia adecuada es clave para garantizar un funcionamiento seguro y confiable del transistor en el circuito.