Amplificadores Operacionales

Pregunta #1

Un amplificador con transistores en cascada es un circuito amplificador que utiliza múltiples etapas de transistores en cascada para lograr una mayor ganancia en esta configuración, la salida de una etapa se conecta a la entrada de la siguiente etapa, y cada etapa está diseñada para amplificar aún más la señal. Al utilizar múltiples etapas de esta manera, el circuito puede lograr niveles mucho más altos de ganancia en comparación con un amplificador de una sola etapa. Existen varias formas de conectar los transistores en cascada, incluyendo transistores bipolares de unión (BJT) y transistores de efecto de campo (FET). El diseño exacto del circuito dependerá de la aplicación específica y las características de rendimiento deseadas.

En conclusión, los amplificadores transistor en cascada son una herramienta efectiva para mejorar la respuesta de los sistemas electrónicos en general y los transmisores de datos en particular. Para lograr mejores resultados, la práctica, el entendimiento de las ecuaciones matemáticas y la definición de estrategias adecuadas son cruciales

Pregunta #2

Cuando dos amplificadores se conectan de manera que la señal de salida del primero es la señal de entrada del segundo, se dice que los amplificadores están conectados en cascada. Los amplificadores conectados en cascada permiten aumentar la ganancia con amplificadores de una sola etapa.

La configuración en cascada más conocida es la de emisor común. Estos amplificadores tienen ganancias de voltaje, corriente y potencia grandes. Se emplean en sistemas de reproducción de sonido; por ejemplo, amplificadores de audio, televisores y amplificadores de video (películas), como en muchas otras aplicaciones.

Un amplificador en cascada es un amplificador construido a partir de una serie de amplificadores, donde cada amplificador envía su salida a la entrada del amplificador al lado de una cadena.

El acoplamiento establece la forma en la cual se conectan las distintas etapas amplificadoras, dependiendo de la naturaleza de la aplicación y las características de respuesta que se desean. Existen distintos tipos de acoplamiento: Acoplamiento directo, capacitivo y por transformador.

Acoplamiento directo

Las etapas se conectan en forma directa, es permite una amplificación tanto de la componente de señal como de la componente continua del circuito. Se dice que los circuitos de cc se acoplan directamente. La siguiente figura muestra una aplicación de acoplamiento directo. En corriente continua se tiene.

[pic 1]

Acoplamiento capacitivo

El acoplamiento capacitivo o por condensador se usa para interconectar distintas etapas, en las cuales solo se desea amplificar señal. La presencia del capacitor anula las componentes de cc, permitiendo solo la amplificación de señales en ca. Los amplificadores de ca usan acoplamiento capacitivo. Permite mayor libertad en el diseño, pues la polarización de una etapa no afectar· a la otra.

[pic 2]

Extendiendo el sistema de la figura anterior a n-etapas, considerando la relación de ganancia de cada una de ellas se tiene que la ganancia del sistema ser·

[pic 3]

Entonces el circuito sería de la siguiente forma

[pic 4]

Acoplamiento por transformador

Este acoplamiento es muy popular en el dominio de la radio frecuencia (RF). El transformador como carga permitir· aislar las señales y, además, dependiendo de la razón de transformación incrementar el voltaje y corriente. En el circuito de la figura siguiente, la carga es alimentada a través de un transformador, la relación de voltajes estar· dada por v2 / v1 = N2 / N1; donde el segundo término es la relación de inversa de transformación. Los transformadores permiten aislar eléctricamente las distintas etapas.

[pic 5]

Siendo el Acoplamiento capacitivo el usado en el ejemplo de la práctica

Pregunta #3

MATERIAL NECESARIO

• Fuente de alimentación: fuente de voltaje en cd de valor bajo, regulada, con valores variables.

• Equipo: osciloscopio, multímetro digital; generador de AF o generador de funciones; miliamperímetro de cd de 0-25 mA.

• Resistores: 100 Ω, 470 Ω, 560 Ω, 1kΩ; 8.2 kΩ, 10 kΩ, 18 kΩ y 33 kΩ, toos a ½ W.

• Capacitores: dos de 25 μF a 50 V; dos de 100 μF a 50V.

• Semiconductores: 2N3904; 2N2102 (o equivalentes).

• Otros: potenciómetro de 500 Ω a 2 W; dos interruptores de un polo un tiro.

1. Se arma el circuito. Como fuente de señal se utiliza un generador de señal de AF o un generador de funciones, que ajusta su salida a un valor mínimo de 1000 Hz. El interruptor de la alimentación S1 está abierto, S2 está cerrado. El valor

de R1 es el mínimo en el punto B, M1 es un miliamperímetro que mide la corriente de cd total del circuito.

2. Asigne a la salida de la fuente de alimentación 9 V. Cierre S1. Observe la fuente de cd y mantenga su salida en 9 V durante el experimento.

...