EFECTOS DE FRECUENCIA

• RESPUESTA EN FRECUENCIA DE UN AMPLIFICADOR.

• Es la grafica de la ganancia en función de la frecuencia.

• Se aborda la respuesta en frecuencia de los amplificadores de alterna y continua.

• Se ha estudiado el amplificador en emisor común con condensadores de acoplo y desacoplo.

Capacidades internas

• Estas capacidades proporcionan caminos de desacoplo a la señal alterna.A medida que la frecuencia aumenta las reactancias capacitivas se hacen lo suficientemente pequeña como para impedir que el transistor funcione normalamente.

• El resultado es una perdida de ganancia de tension.

Capacidades parásitas del cableado

• Constituyen otras de las razones para producir una perdida de ganancia de tensión de altas frecuencias.

• Cualquier cable de conexión es un circuito de transistores actúa como una de las placas de un condensador y la masa de chasis se comporta como la otra placa

• La capacidad parasita del cableado que existe entre el cable y la tierra es una capacidad no deseada. A altas frecuencias su baja reactancia capacitiva impide que la corriente alterna llegue a la resistencia de carga.

• Lo mismo que decir que la ganancia de tension disminuye.

FRECUENCIAS DE CORTE

• La frecuencia a los que la ganancia de tensión es igual a 0,707 de su valor máximo.

• F1:frecuencia de corte inferior• F2:frecuencia de corte superior

BANDA MEDIA DE UN AMPLIFICADOR

• Se define entre frecuencias 10f1 y 0,1f2• En la banda media la ganancia del

amplificador es aproximadamente la maxima se designa por Avmedia.

• Las caracteristicas mas importantes:• Avmedia,f1 y f2

ANÁLISIS EN BAJA FRECUENCIA; GRÁFICA DE BODE

• En la región de baja frecuencia del amplificador con BJT o FET de una sola etapa, las combinaciones de RC formadas por los capacitores. CC, CE y Cs y los parámetros resistivos de la red determinan las frecuencias de corte. En realidad, se puede establecer una red RC similar a la figura 9.13 por cada elemento capacitivo y se puede determinar la frecuencia a la cual el voltaje de salida se reduce a 0.707 de su valor máximo. Una vez que se determinan las frecuencias

de corte producidas por cada capacitor, se comparan para establecer cuál de ellas determinará la frecuencia de corte inferior para el sistema.

DIVISOR DE VOLTAJE

GANANCIA DE TENSION EN DECIBELIOS

ANÁLISIS DE BODE

PROBLEMAPara la red de la figura

a. Determine la frecuencia de corte.b. Trace las asíntotas y localice el punto 3 dB.c. Trace la curva de respuesta en frecuencia.

d. Encuentre la ganancia en Av(dB)= -6 dB.

RESOLUCIÓN

CAPACITANCIA DE EFECTO MILLER

• Es un circuito que re quiere de un amplificador inversor cuya característica es que crea condensadores artificiales o virtuales que son mucho mas grande que el condensador de realimentación.

• En general, la capacitancia de entrada de efecto Miller se define como

RESPUESTA EN ALTA FRECUENCIA; AMPLIFICADOR CON BJT

• En el extremo de alta frecuencia, existen dos factores que definen el punto de corte de -3 dB:

• la capacitancia de la red (parásita e introducida) y la dependencia de la frecuencia de hfe (β).

Parámetros de la redEn la región de alta frecuencia, la red RC de interés tiene la configuración que aparece en la figura 9.52. A medida que la frecuencia se incrementa, la magnitud de la reactancia XC se reduce, con el resultado de un efecto de cortocircuito a través de la salida y una reducción de la ganancia. La derivación que conduce a la frecuencia de corte de esta configuración RC sigue líneas semejantes a las encontradas para la región de baja frecuencia. La diferencia más significativa radica en la siguiente forma general de Av:

Amplificadores de BJT

Circuito RC de entrada

Como previamente se mencionó, un punto crítico en la respuesta del amplificador ocurre cuando el voltaje de salida es el 70.7% del valor en frecuencias medias. Esta condición se presenta en el circuito RC de entrada cuando

Frecuencia crítica inferior • La condición en la que la ganancia se reduce a 3 dB

lógicamente se conoce como punto de 3 dB de respuesta del amplificador; la ganancia total es 3 dB menor que en frecuencias medias debido a la atenuación (ganancia menor que 1) del circuito RC de

entrada. La frecuencia, f, a la cual ocurre esta condición se llama frecuencia crítica inferior (también conocida como frecuencia de corte inferior, frecuencia de esquina inferior o frecuencia de ruptura inferior) y se calcula de la siguiente manera:

RESOLUCION

Pendiente de caída de la ganancia de voltaje en bajas frecuencias

Circuito RC de salida

RESOLUCION

Desfasamiento en el circuito RC de salida

FRECUENCIA DEL PUENTEO

RESOLUCION

Amplificadores basados en FET Un amplificador con D-MOSFET polarizado en cero con acoplamiento capacitivo en la entrada y salida se muestra en la figura 10-20. Como aprendió en el capítulo 9, la ganancia de voltaje en frecuencias medias de un amplificador polarizado en cero es

Circuito RC de salida

RESOLUCION

RESPUESTA DE UN AMPLIFICADOR EN ALTA FRECUENCIA

• Se ha visto cómo los capacitores de acoplamiento y puenteo afectan la ganancia de voltaje de un amplificador en bajas frecuencias donde las reactancias de los capacitores de acoplamiento y puenteo son significativas. En el intervalo de frecuencias medias de un amplificador, los efectos de los capacitores son mínimos y pueden ser despreciados. Si la frecuencia se incrementa lo suficiente, se llega a un punto donde las capacitancias internas del transistor comienzan a tener un efecto significativo en la ganancia. Las diferencias básicas entre los BJT y los FET son las especificaciones de las capacitancias internas y la resistencia de entrada.

Amplificadores basados en BJT

Circuito RC de entrada

RESOLUCION

Circuito RC de salida

RESOLUCION

Amplificadores basados en FET