Aplicacin de sistemas
Aplicacin de sistemasSemana XII1En un sistema de dos puertos, se
identifican los principales parmetros de un sistema de dos
puertos.Se encuentran determinados por las condiciones sin carga y
sin resistencia de fuentePor Thevenin a los terminales de salida
vemos con Vi en cero
2El ETh es el voltaje de circuito abierto entre las terminales
de salida y se identifica como V0.
NL: identifica una ganancia de voltaje sin carga (no-load)Al
sustituir el circuito equivalente de Thvenin entre los terminales
de salida, se obtendr.
3Para el circuito de entrada los parmetros Vi e Ii se relacionan
mediante Zi=Ri, lo que permite el uso de Ri para representar el
circuito de entrada. Debido a que nuestro inters principal son los
amplificadores a BJT y FET, tanto Zo como Zi se pueden representar
mediante elementos resistivos.
4De donde Zo ser igual a Ro, la ausencia de una carga provoca
que Io=0 y que la cada de voltaje a travs de la impedancia Ro sea
de 0VEl voltaje de salida a circuito abierto es por tanto AVNLViLa
ganancia de corriente se calcula de forma ms frecuente a partir de
la expresin Ai=-Av(Zi/RL)
5EFECTO DE UNA IMPEDANCIA DE CARGAAl aplicar una carga al modelo
de dos puertos, es posible aplicar el modelo a cualquier
amplificador controlado por corriente o por voltaje.AVNL es la
ganancia del sistema sin una carga aplicada Ri y Ro son las
impedancias de entrada y de salida del amplificadorLos parmetros
del modelo no son afectados por cargas cambiantes o resistencias de
fuente6EFECTO DE UNA IMPEDANCIA DE CARGARi puede ser muy sensible a
la carga aplicada, mientras que para otras, Ro puede ser sensible
ala resistencia de la fuente.La aplicacin de una carga al sistema
de dos puertos, dar por resultado:
7La relacin RL/(RL+Ro) siempre ser menor a 1La ganancia de
voltaje con carga de un amplificador siempre ser menor que la del
nivel sin cargaA pesar de que el nivel de Ri puede cambiar con la
configuracin, el voltaje aplicado y la corriente de entrada siempre
se encontrarn relacionados mediante
8EFECTO DE UNA IMPEDANCIA DE CARGASi la corriente de salida es
la corriente a travs de la carga:
Con el signo negativo debido a la direccin de Io. La ganancia de
corriente es determinada mediante
9EFECTO DE UNA IMPEDANCIA DE CARGAA pesar que es posible
resolver cualquier red mediante el mtodo de re, la ventaja de la
aproximacin de sistemas es que una vez que se conocen los parmetros
de dos puertos de un sistema, se puede determinar directamente el
efecto de una carga cambiante mediante la ec 10.3. No hay necesidad
de retornar al modelo equivalente de ac y analizar de nuevo la red
completa.10EFECTO DE UNA IMPEDANCIA DE CARGANo hay necesidad de
retornar al modelo equivalente de ac y analizar de nuevo la red
completa.Las ventajas de la aproximacin de sistemas son similares a
las asociadas con la aplicacin del teorema de Thvenin: permiten
concentrarse en los efectos de la carga sin tener que reanalizar la
red competa.
11La recta de carga de acSe dibuja la recta de carga de dc, la
resistencia de carga no contribuye en la recta de carga de dc.
RL=RC//RLEl efecto sobre la recta de carga se muestra en la fig.
con los niveles y los nuevos valores sobre los ejes.Ambas rectas ac
y dc pasan por el punto Q., lo que es una condicin que debe
satisfacerse para asegurar una solucin comn para la red bajo
condiciones de dc y/o ac. 12
13EFECTO DE LA IMPEDANCIA DE LA FUENTE (RS)En la seccin de
entrada del sistema de dos puertos y el efecto de la resistencia de
fuente sobre la ganancia de un amplificador.
14EFECTO DE LA IMPEDANCIA DE LA FUENTE (RS)La impedancia de
salida puede verse afectada por la magnitud de RS.La fraccin de la
seal aplicada que alcanza las terminales de entrada del
amplificador est determinada por el divisor de voltaje
15EFECTO DE LA IMPEDANCIA DE LA FUENTE (RS)A medida que crese la
magnitud de RS, el voltaje en las terminales de entrada del
amplificador se hace ms pequeo.Para un amplificador particular,
mientras mayor sea la resistencia interna de una fuente de seal,
menor ser la ganancia general del sistema.16EFECTO DE LA IMPEDANCIA
DE LA FUENTE (RS)Para el sistema de dos puertos de fig 10.10
17EFECTO DE LA IMPEDANCIA DE LA FUENTE (RS)Si RS=0 (fuente de
voltaje ideal), AVS=AVNL, el cual es el mximo valor posibleLa
corriente de la fuente:
No se incluyo RS en la definicin de Zi para el sistema de dos
puertos. La resistencia desde la fuente es RS+Zi
18EFECTO COMBINADO DE RS Y RL
19EFECTO COMBINADO DE RS Y RL
20EFECTO COMBINADO DE RS Y RL
21EFECTO COMBINADO DE RS Y RLDebido a que Ii=Is, las ec. 10.15 y
10.16 son igualesTanto la resistencia de la fuente como de la carga
reducirn la ganancia total del sistemaMientras mayor sea la
resistencia de la fuente y/o menor sea la resistencia de la carga
menor ser la ganancia total de un amplificador.
22REDES CON FETEl aislamiento que existe entre la compuerta y el
drenaje o la fuente de un amplificador a FET asegura que los
cambios en RL no afecten el nivel de Zi y que los cambios en Rseal
no afecten Ro.El modelo de dos puertos sin carga de la fig 10.2
para un amplificador FET no es afectado por la cerca aplicada ni
por la resistencia de la fuente.23Resistencia de fuente con desvoLa
carga aplicada aparece en paralelo con RD en el modelo de pequea
seal, lo que da por resultado para la ganancia con carga.
24Resistencia de fuente con desvo
25Resistencia de fuente con desvo
26Resistencia de fuente sin desvoLa carga aparece en paralelo
con RD y la ganancia con carga ser
27Resistencia de fuente sin desvo
28
