7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACION
ELECTRÓNICA II: PROBLEMAS
RESUELTOS Y PROPUESTOS
(BORRADOR 6.0)
PROFESOR: ING. GÓMER RUBIO ROLDÁN
OCTUBRE 2014
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Contenido
1. POLARIZACIÓN DE TRANSISTORES BJT Y FETs ................................................. 3
2. AMPLIFICADORES DE PEQUEÑA SEÑAL CON BJT Y FETs ............................... 46
3. RESPUESTA DE FRECUENCIA ............................................................................... 91
4. AMPLIFICADORES DE POTENCIA ....................................................................... 155
4.1. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE A ............................................................ 155
4.2. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE B ............................................................ 177
5. AMPLIFICADOR DIFERENCIAL ............................................................................ 199
6. AMPLIFICADOR OPERACIONAL .......................................................................... 228
6.1. OPAMP REAL ........................................................................................................ 228
6.2. APLICACIONES CON OPAMPs ............................................................................... 265
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1. POLARIZACIÓN DE TRANSISTORES BJT Y FETs
Problema No. 1.1
En el siguiente circuito, determinar los puntos de operación (ID , V DS) delos transistores.
Datos.- Q1: IDSS = 10mA, VP = -4V;
Q2: IDSS = 5mA, VP = -5V;
Q3: k = 0.3mA/V², VT = 2V
Como G y S están cortocircuitados:
Vs = 0.5*ID2 = (0.5) (5) = 2.5V
–
– –
2.5 – VGS1 = 10(1 + 0.25VGS1)²
2.5 – VGS1 = 10(1 + 0.5VGS1 + 0.0625VGS1²)
2.5 – VGS1 = 10 + 5 VGS1 + 0.625VGS1²
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0 = 7.5 + 6* VGS1 + 0.625* VGS1²
( ) VGS1a = -8.123V VGS1b = -1.477V
0 < | VGS1| < | Vp1| 0 < 1.477 < 4 V GS1= -1.477V
ID1= 2.5 – VGS1 ID1= 2.5 + 1.477 ID1 = 3.977mA
IX = ID1 + ID2 Ix = 5 + 3.97 Ix = 8.97mA
POR MALLA: 18 – ID1 – VDS1 – Ix*1 = 0
18 – 3.977 – 8.97*1 = VDS1 V DS1 = 5.05V
VDS1sat = 4V V DS1 no está saturado
VDS1 + 1* ID1 = VDS2 + ID2*0.5
5.05 + 3.977 = VDS2 + 5*0.5
5.05 + 3.977 – 5*0.5 = VDS2
V DS2 = 6.527 V
VG3 = VDS2 + ID2*0.5
VG3 = 6.527 + 5*0.5
V G3 = 9.027 V
V S3 = 0 V
VGS3 = VG3 – VS3 V GS3 = 9.027 V
ID3 = k*( VGS3 – Vt)² ID3 = 0.3*(9.027 – 2)²
ID3 = 14.81mA
VDS3 – 18 + ID3*0.8 = 0
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VDS3 = 18 – 14.81*0.8
V DS3 = 6.152 V
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Problema No. 1.2
En el circuito dado:
a) Determine el valor de V DD (asuma que todos los transistores están en
región activa y que V DSQ1 = 8V).
b) Calcule los puntos de operación (ID ,V DS) para Q1 , Q2 , Q3.
Q1:IDSS1 = 8mA, VP = -4V; Q2: IDSS2 = 2mA; Vp = -2V; Q3: IDSS3= 8mA; VT = -
4V
VGS2 = VG2 – VS2
VG2= 0 ^ VS2 = 0
V GS2 = 0V
ID2 = ID1
ID2 = IDSS2
ID2 = ID2 = 2mA
VGS1 = VG1 – VS1 V S1 = V DS2
VGS1 = 0 – VDS2
2mA = 8mA*(1 + 0.25* VGS1
)² 2 = 8*(1 + 0.5 VGS1
+ 0.0625
VGS1²)
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2 = 8 + 4 VGS1 + 0.5 VGS1²
0 = 6 + 4 VGS1 + 0.5 VGS1²
( )
V GS1a = -2V V GS1b = -6V
0 < | VGS1| < |Vp1| 0 < |2| < |4|
VGS1 = VG1 – VS1
-2 = 0 – VS1 VS1 = 2V VS1= VDS2
V DS2 = 2 V
Q2: V DS2 = 2V; Id2 = 2mA; V GS2 = 0V
Q1: V DS1 = 8V; Id1 = 2mA; V GS1= -2V
POR MALLA: VDD - VDS1 – VDS2 = 0
VDD = 8 + 2
V DD = 10V
VGS3 = VG3 – VS3 VGS3 = VDS2 - 0
V GS3 = 2V
ID3 = 8*(1.5)² ID3 = 18mA
VDD – (200* ID3) – VDS3 = 0 VDS3 = 10 – (200*18mA)
V DS3 = 6.4V
Q3: V DS3 = 6.4v; ID3 = 18mA
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Problema No. 1.3
En el siguiente circuito, calcular el punto de operación del transistor
Q3.
Q1: Q2: Q3:
IDSS =10mA IDSS =8mA K=0.3 Vp= -4V Vp= -5V Vt= 1V
DIODO
Vz= 4V
Vd= 0.7V
Análisis para Q1
VGS1= VS1 -> VGS1=0V
Si VGS1=0 -> ID1= IDSS1
Análisis para Q2
VGS2= VS2 -> VGS2=0V
Si VGS2=0 -> ID2= IDSS2
Del gráfico se observa:
Id= ID1-ID2
Id= IDSS1- IDSS2=10mA-8mA
VDS2= VD+ R3* Id
VDS2= 0.7V+ 4.7K(2mA)
VDS2=10.1V
VDS1=+V- VDS2
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VDS1= 20V- 10.1V
VDS1= 9.9V
VDS1= Vp1- VGS1=4V
VDS2= Vp1- VGS2=5V
Análisis para Q3
VG3= R3*Id VS3=R4* ID3 -> VGS3= (R3*Id- R4* ID3)
ID3= K(VGS3-VT)2
ID3= 4.52mA
VDS3=+V-(R5+R4) ID3 -> VDS3=10.06V
VGS3= 4.88V
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Problema No. 1.4
Determine los puntos de operación de los transistores M1 y Q1:
Datos.- β = 20; IDSS = 5ɱ A ; Vp = 1V
Se abre
Se abre
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( )
Como es NPN el voltaje debe ser ( +). Cuando es PNP el voltaje debe ser
(-) sino el transistor está saturado.
+VGS-IB
+ V C E -
IE
IC
+ V D S -
ID
IX
0
Q 2
Q 1
+
-
+
-
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Se asume que el y se vuelven a realizar los cálculos.
El transistor Q1 está saturado ya que debe ser (+) en el MOSFET de
agotamiento || || || ||
0
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Problema No18.
En el siguiente circuito determine los puntos de operacionde Q1(ID,VDS) ,
Q2(IC,VCE)
Q1
Q2
0=
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Respuestas
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Problema No 5.
Determinar Vo1 y Vx
Datos:
Hallar Vo1
VGS2 = 0 ID2 = IDSS = 2mA VGS1 = Vx – 0.7 – 1K
(201IB3)ID1 = ID2 + IB3 Asumo Ib3 despreciable; ID1=ID2 VG=0, VS
= 0.7 + 1.5k(201IB)
ID1 = IDSS (1 - )2 VGS1 = -0.7 – 1K (201 IB3)
ID1 = 8mA (1 - )2
Reemplazando en las ecuaciones:
2mA = 8mA (1 +
)2
2mA = 8mA
Q1:
Q2:
Q3: ;
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2mA = 8mA + 4 VGS1 + 0.5 VGS12
0 = 6mA + 4.0049 VGS1 + 0.5 VGS12
Soluciones
VGS11 = -2V tomando este valor que no se excede de Vp
VGS12 = -6V
Reemplazando los datos en la ecuación (3)
VGS1 = -Vs , entonces Vs = 2V
IE3 =
IE3 =
IE3 =
IE3 = Vo1 = 1.5K IE3 =
Vo1 = 2.7µV
IE3 =
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Problema No 6.
En el siguiente circuito, encontrar los puntos de operación de los transistores.
Datos: MOSFET: ID=5 mA, Vp=3 V BJT: =100
El circuito equivalente quedara así:
IG=0 ID=Is e
ID=IB
Ahora:
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√
Por mallas:
Por malla:
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Problema No 7.
En el siguiente circuito:
a) Calcule VDS, ID, VCE y Ic.
b) Si VCEsat=0, calcule R b mínima para saturar al transistor.
Datos: IDSS=10mA, Vp= -4V =50
Solución:
El circuito queda así:
1. 2.
Trabajando con 1. ;
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√
Por malla:
PQ : (ID =1.6mA, VDS=11.68 V)
Trabajando con 2.
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Por malla:
Parte b:
Pero:
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Problema No 8.
En el circuito mostrado a continuación, calcular los puntos de operación tanto del
BJT como del FET
Datos:
IDSS=10mA
Vp=-5
Β=180
En análisis DC se abren los capacitores y redibujando el circuito se obtiene lo
siguiente:
Aplicando Thevenin
obtenemos lo siguiente:
=1,4809V
Redibujamos y obtenemos lo
siguiente:
Aplicando mallas:
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Aplicando shotky:
Igualando las ecuaciones se obtiene lo siguiente:
Resolviendo la ecuación general se obtiene:
|| || Por lo tanto
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ID= 0.3785mA
Por mallas:
Se debe recordar que el voltaje V CE es negativo debido a que es una
configuración PNP.
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Problema No 9.
En el circuito mostrado a continuación, calcular los puntos de operación tanto
para el BJT como para el FET.
Datos
β=100
IDSS=10mA
Vs=4
Al realizar el análisis DC se abren los capacitores, por lo que al aplicar Thevenin
y redibujar el circuito, se obtiene:
Aplicando la ecuación general se tiene:
√
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Por mallas:
( ) Recordar que es una configuración PNP.
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Problema No 10.
Para el siguiente circuito calcule el punto de operación de cada transistor,
indicando en que zona se encuentran operando.
Datos:Q1: IDSS=10 mA, |Vp=5V|
Q2: β=100
Q1
R13MΩ
Q2
VCC
15V
R2
1kΩ
R3
1.5kΩ
R4
100kΩ
R5
1kΩ
D1
3.1V
+
-IG=0
IE
IC
ID
ID + IB
IB
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|| ||
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Problema No 23.
Encontrar el valor de IE en Q2
a) 0.35mA
b) 0.07mA
c) 1.9mA
d) 2.09mA
R1
Q1
Q2
R2
R3
R4R5
+Vcc
Dispositivo Valor
V 24[V]|Vp| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4 8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
ID
ID
ID
IG = 0 IE
VS
VG
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Reemplazando VGS en la ecuación 1
El JFET (Q1) es de canal tipo n => VP = - 4[V]
Reemplazando valores:
Resolviendo la ecuación cuadrática:
Calculando el valor de la corriente de emisor:
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Problema No 24.
Determine el voltaje VE de Q1
a) 2.1V
b) 5.34V
c) 6V
d) 4.6V
Dispositivo Valor
V 24[V]
|Vp| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4 8.2[kΩ] R 5 2.2[kΩ]
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Problema No 25.
Calcular el voltaje VDS1 en Q1
a) 17.9V
b) 11.3V
c) 4.7V
d) 23,3V
ANÁLISIS DC
Dispositivo Valor
V 24[V]|V P| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4 8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
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|| ||
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Problema No 26.
Calcular en el
transistor Q2 el valor
de VCE
a) 23.3V
b) 11.3V
c) 19.4Vd) 17.9V
ANÁLISIS DC
Dispositivo Valor
V 24[V]
|Vp| 4[V] V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4
8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
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Problema No 34.
En el siguiente circuito, la corriente continua ID en el transistor Q2 es:
*VGSQ: VGS en el punto de operación de Q2
a) 4.4 mA
b) 4.6 mA
c) 0.3 mA
d) 1.3 mA
ELEMENTO VALOR
R1 1MΩ
R2 100KΩ
R3 5KΩ
R4 1KΩ
R5 8KΩ
R6 2KΩ
+Vcc 22V
K 0.3mA/V2
VT 1V
VGSQ 2V
Q1 Β=100
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Problema No 35.
En el siguiente circuito, el voltaje continuo VDS del transistor Q2 es:
*VGSQ: VGS en el punto de operación de Q2
a) 22 V
b) 11 V
c) 3 V
d) 20.5 V
COMO SE PIDE VDS SE DEBE ANALIZAR EL CIRCUITO EN DC DEBIDO A ESTO
LOS CAPACITORES SE ABREN
ELEMENTO VALOR
R1 1MΩ
R2 100KΩ
R3 5KΩ
R4 1KΩ
R5 8KΩ R6 2KΩ
+Vcc 22V
K 0.3mA/V2
VT 1V
VGSQ 2V
Q1 Β=100
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||
+ V D S -
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Problema No 22.
Determine la corriente ID en (DC) del transistor Q1
a) 6.49mAb) 2.02mA
c) 0.51mA
d) 2.24Ma
Dispositivo Valor
V 24[V]|Vp| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4 8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
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Problema No 30.
Dado .
Calcule el Punto de operación de Q1
a)
b)
c)
d)
IB Ie
Ic ID IG
I1
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( )
;
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Problema No 31.
Dado .
Calcule el Punto de operación de Q2
a)
b)
c)
d)
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Problema No 32.
Dado
.
Determine de Q1
a) 1.567 V
b) 0.9728 V
c) 0.853 V
d) Ninguna de las anteriores
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Problema No 33.
a) Calcule los puntos de operación de Q1, Q2, Q3
b) Encuentre Vx
Datos: Q1: IDSS= 8mA, Vp= -5V; Q2: K= 0.3 mA/
, VT= 2V; Q3:
β=
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2. AMPLIFICADORES DE PEQUEÑA SEÑAL CON BJT Y FETs
Problema No12.
En el siguiente circuito, asumiendo que los transistores se encuentran en la zona
lineal, determine Zi, Zo, Av (Vo/Vi).
Datos
Q1: , , .Q2: , Q3: ,
Solución:
Análisis DC:
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Análisis AC: || ||
|| ||
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Problema No11.
En el siguiente circuito, asumiendo que los transistores se encuentran en la zona
lineal, determine Zi, Zo, Av.
Datos. Q1:
,
,
Q2:
Solución:
Análisis DC:
Análisis AC:
||
||
||
||
||
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- 3,68
|| ||
2.14 M Ω
|| || || ||
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Problema No13.
Para el siguiente circuito determine:
a) La expresión literal y valor numérico para la impedancia de entrada Zi.
b) La expresión Literal y valor numérico para la impedancia de salida Zo.
c) La expresión Literal y valor numérico para la ganancia de voltaje Av.
Datos Q1: , , .Q2: ,
Solución
re = 0.0099 || ||
|||| ||
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|||| ||
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Problema No14.
Determine:
Datos K=0,3[mA/], , ,β=99, hie=1k
v1= =15II1.5II II10MII(1+1)= 15II1.5II0.087II10000II2=0.078
=
=
=
= -12.6
= = -0.074
= = 0.5
= = 0.04
Zi= = 135M
Zo=0.01II = 0.0052k =5.2
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Problema No15.
En el siguiente circuito calcular:
a) Av=Vo/Vi*
b) Zi
c) Zo
Datos.- Q1: gm=6uV
Q2: hfe=100, hie=1K
Rd2=R 1||R 2
Rd2=4K
Zi=R G=0.5MΩ
Zo=R C=2.2K
|| 202
||| =-0.0134
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Problema No16.
Para el siguiente circuito encuentre:
a) La expresión literal y valor numérico para la ganancia de voltaje ⁄ .
b) La expresión literal y valor numérico para la impedancia de entrada .c) La expresión literal y valor numérico para la impedancia de salida .
d) La expresión literal y valor numérico para la ganancia de corriente
⁄ .
; ;
Análisis DC
=
;
Ω
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⁄
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Problema No17.
Asumiendo que los transistores se encuentran en la zona activa. Determine
⁄
⁄
Solución:
Se procede a realizar el análisis en AC
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Asumo que es grande por lo tanto usando el siguiente circuito tenemos:
Reemplazando en
Reemplazando
Como
entonces se puede concluir que esta correcto lo que se asumió
anteriormente.
⁄
Ω
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Para hallar se analiza el siguiente circuito:
Si
Si
Para hallar
⁄
Ω
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Problema No19.
Para el siguiente circuito se pide:
a) Graficar el circuito equivalente en AC
b) La expresión literal y el valor numérico de la ganancia de voltaje Av =Vo /Vi
c) La expresión literal y el valor numérico para la impedancia de entrada Z i
d) La expresión literal y el valor numérico para la impedancia de salida Zo
e) La expresión literal y el valor numérico para la ganancia de corriente
Ai=Io /Ii
Q3
Q2 Q1
R1
3MΩ
C1
Vi
R2
2kΩ
R3
1kΩ
R4
300kΩ
C2
R5
2kΩ
R6
1kΩ
R7
100kΩ
C3
C4
C5
C6
R8
1kΩ
RL
2kΩ
+Vcc
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a) Circuito equivalente en AC
R 1
3 MΩ
V i
g mV g s
R 2
2 k Ω
h i e
i b h f e
R
4
1 k Ω
R 5
2 k Ω
R 7 1 0 0 k Ω
h i e 2
i b h f e 2
R 8
1 k Ω
R L
2 k Ω
+ V g s
-
V x
V y
V o
Z mi
Z m o
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b) Ganancia de voltaje Av =V o/V i
Suposición:
| | ‖‖ ; ‖‖ ;
; ;
‖‖‖ ‖ ;
‖ ; ; ‖ ‖ ‖
Evaluando las ecuaciones:
‖ ‖
‖‖‖‖ || ;
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c) Impedancia de entrada:
d) Impedancia de salida:
e) Ganancia de corriente:
AMPLIFICADORES MULTIETAPAS
Problema No20.
Dado el siguiente ejercicio:
a) Calcular los puntos de operación Q1 y Q2
b) Calcular Av, Zo.
DATOS:
Q1(VT=1V, K=0.3mA/V2)
Q2 (hfe=100, VEB=0,7V) Vcc=22v
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ANÁLISIS DC
Capacitores: Circuito Abierto
VTH= 22( ) = 2V = VG1
VGS1 = VG1 - VS1 = 2 - 0 = 2V
ID1 =k(VGs1 - VT)2 ID1 = 0.3m(2 -1)2= 0.3mA
m1: -22 + 5(0.3) + V1= 0
V1= 22 -1.5 = 20.5V
IB ≈ 0
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m2: V1-22+0,7 +1IE = 0
IE= 0.8mA IC= (
IB IE= (
IB
IC= (IE =0,79mA
IB = 7,9u A
Q1 (ID=0.3mA, VG1 = 2V) Q2 (IC=0.79mA, VCE = 19.62V)
ANÁLISIS AC
re = = 32.5Ω
Zo = 2k Ω
ΔvT= Δv1 Δv2 Δv3= ( ) ( )
ΔvT= -(0.98)(2.78)(0.95) = 2,58
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Obs. la ganancia es negativa por que la configuración es Source Común.
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Problema No 21.
En el siguiente circuito determinar:
a) Punto de operación
b) Av1, Av2, Zi, Zo1, Zo2
DATOS: hFE=100, VBE= 0.7V, VZ=10 R Z= 1K
ANALISIS EN DC
Análisis AC
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1002
101
1
Zo
Zo
k Zi
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Problema No 27.
Calcular el valor de A VT de todo el sistema (Análisis Ac)
a) 2
b) 0.96
c) 7
d) Ninguna de las anteriores
En AC
R= R 4|| R mo||R 2||R 5= 8.2||R mo||1.5||2.2
R= 0.8KΩ
Dispositivo Valor
V 24[V]
|Vp| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ] R 4 8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
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Rs=Rmi || (Rmo || R+Re)(hfe+1) Rmi--> ∞ , Rmo-->∞
Rs=(R+re)(hfe+1)= 82.05K
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Problema No28.
Calcular el valor de Zi(Análisis Ac)
a) 1 MΩ
b) 2 MΩ
c) 25MΩ
d) 1.5 MΩ
Dispositivo Valor
V 24[V]|Vp| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4 8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
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Problema No29.
Calcular el valor de ZO(Análisis AC)
a) 0.038kΩ
b) 100kΩ
c) 2MΩ
d) 32kΩ
Analisis AC
Dispositivo Valor
V 24[V]|Vp| 4[V]
V BE 0.7[V]
IDSS 1[mA]
β 100
R 1 1[MΩ]
R 2 1.5[KΩ]
R 3 2.2[KΩ]
R 4 8.2[kΩ]
R 5 2.2[kΩ]
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Problema No 33.
En el siguiente circuito, la impedancia de entrada , para una frecuencia de
operación en banda media es:
a) 1 MΩ
b) 100
KΩ
c) 91 KΩ
d) 1.1
MΩ
ELEMENTO VALOR
R1 4K Ω
R2 0.8KΩ
R3 2KΩ R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ
+Vcc 22V
K 0.3mA/V2
VT 1V
VGSQ 2V
Q1 Β=100
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Problema No 36.
En el siguiente circuito, la ganancia de Voltaje total , para una
frecuencia de operación en banda media es:
*VGSQ: VGS en el punto de operación de Q2
a) 2.7
b) 2
c) 1.5
d) 1
Mediante las siguientes ecuaciones podemos obtener ieque necesario para el cálculo re y de gm que son
necesarios para calcular la ganancia.
ELEMENTO VALOR
R1 1MΩ
R2 100KΩ
R3 5KΩ
R4 1KΩ
R5 8KΩ
R6 2KΩ
+Vcc 22V
K 0.3mA/V2
VT 1V
VGSQ 2V
Q1 Β=100
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El cálculo de la ganancia para este circuito está dado por:
Donde la ganancia de colector común de la segunda etapa es aproximadamente
uno ( ). Para el análisis de ganancia de la primera etapa: ||
|| ||
||
Si se quiere ser preciso con los valores podemos calcular la ganancia de la
segunda etapa
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Problema No 37.
En el siguiente circuito, La impedancia de salida , para una frecuencia
de operación en banda media es:
*VGSQ: VGS en el punto de operación de Q2
a) 0.66 KΩ
b) 2 KΩ
c) 73.01 Ω
d) 100 Ω
–
–
* +
ELEMENTO VALOR
R1 1MΩ
R2 100KΩ R3 5KΩ
R4 1KΩ
R5 8KΩ
R6 2KΩ
+Vcc 22V
K 0.3mA/V2
VT 1V
VGSQ 2V
Q1 Β=100
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Problema No 38.
En el siguiente circuito, la impedancia de entrada , para una frecuencia de
operación en banda media es:
a) 2.1 KΩ
b) 1 KΩ
c) 250 KΩ
d) 239 KΩ
ELEMENT
O
VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ R3 2.4KΩ
R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ
R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ
RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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Problema No 39.
En el siguiente circuito, la impedancia de salida , para una frecuencia de
operación en banda media es:
a) 1 KΩ
b) 0.7 KΩ
c) 2.1 MΩ
d) 2.28 KΩ ELEMENTO VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ
R3 2.4KΩ
R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ
R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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Problema No 40.
En el siguiente circuito, la ganancia de voltaje , para una frecuencia de
operación en banda media es:
a) 2.56
b) 1
c) 0.5
d) 10 ELEMENTO VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ
R3 2.4KΩ R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ
R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ
RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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Problema No 41.
En el siguiente circuito, la ganancia de corriente para una frecuencia en
banda media es:
a) -0.65
b) -2.2
c) -1
d) -0.01ELEMENTO VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ
R3 2.4KΩ
R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ
R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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Problema No 42.
En el siguiente circuito, la corriente continua ID en el transistor Q2 es:
a) 4.10 mA
b) 1.21 mA
c) 2.4mA
d) 10 mA ELEMENTO VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ
R3 2.4KΩ
R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ
R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ
RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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Problema No 43.
En el siguiente circuito, el voltaje continuo VDS del transistor Q2 es:
a) 3.40 V
b) 6.64 V
c) 6.15 V
d) 1.82 V
||
Como se puede observar se elige el Id2 porque el Vgs1 es muy pequeño a
Vp.
ELEMENTO VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ
R3 2.4KΩ
R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ
RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 44.
En el siguiente circuito, el voltaje continuo VE del transistor Q1 es:
a) 4.53 V
b) 13.19 V
c) 13.89 V
d) 9.35 V
ELEMENTO VALOR
R1 2.1MΩ
R2 270KΩ
R3 2.4KΩ R4 1.5KΩ
R5 10KΩ
R6 47KΩ
R7 1.1KΩ
R8 2.4KΩ
Rin 1KΩ
RL 1KΩ
Q2 IDSS=8ma
VP=-4V
Q1 β=120
+V +16Vdc
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Problema No 62.
En el siguiente circuito calcule la ganancia ∆V
Q1: hie1 =0.524 K, hf e1 =100, β1 =100
Q2: hie2 =9.42 K, hf e1 =100, β2 =100
Solución:
Análisis AC:
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Primera etapa: es una configuración emisor común; por lo tanto:
Por lo tanto:
Segunda etapa: también es una configuración emisor común:
Tercera etapa: es un divisor de tensión:
Por lo tanto:
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7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 45.
Determinar Av, Zi, Zo
Datos: Q1: K= 0.3mA/
, VT= 2v, VGS= 3v; Q2: β=99
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 45.
Encuentre una expresión literal y los valores para Av, Zo, Zi
Datos: Q1: K= 0.3 mA/
, VT= 2V; Q2, Q3: β= 100
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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3. RESPUESTA DE FRECUENCIA
Problema No 45.
Determine el punto de operación de Q1.
a)
b)
c) En análisis DC, los capacitores se abren.
Dispositivo Valor
Vcc 24[V]
Rs 100[Ω]
V BE 0.7[V]
β 100
R 1 7.5[KΩ]
R 2 1.87[KΩ]
R E 1[KΩ]
R C 3[kΩ]
CE 54.4[
F]
Cs 50.42[ F]
Cc 1.32 [ F]
RL 1[KΩ]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 92/269
Problema No 46.
gm=3mA/V
a) Encontrar las frecuencias de corte en baja frecuencia.
b) Graficar bode |Δv| vs f.
c) Determinar la función de transferencia Δv(s).
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 93/269
Para determinar fo, asumo Cs -> cortocircuito
Xcs a la frecuencia de fo
=>
Se cumple aceptablemente, luego, asumo que Cs se cortocircuita
Cs: cortocircuito; Vgs=0 => gmVgs=0
Y por lo tanto la fuente se abre. Luego:
Redibujando el circuito:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 94/269
=>
Se ha encontrado Voca e Iocc en términos de Vi, porque Vi es el único parámetro
que no cambia si abro o cortocircuito la salida. Se debe de tomar muy en cuentaque no es lo mismo los parámetros en C.A. que en C.C. (Vgsca≠Vgscc)
Calculando la frecuencia de corte:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Grafica de bode: aquí se necesita encontrar los valores de la magnitud en
|Δv|=> Δvmax
Δvmin
Δvmax => el circuito tendrá a los capacitores en cortocircuito
Cs->0
Ci->0
Co->0
En forma general:
(Si existe un Cs)
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 96/269
||
Chequeando el resultado para comparar con lo asumido:
Ci: fs2=39.88 Hz
fs1=15.92 Hz
=> está cercano a 1, que fue lo que nos dice el
cortocircuito Ci
Esto quiere decir que asumir Ci en cortocircuito fue correcto
A fsi ya el efecto no es tan despreciable, sin embargo , y esto es que
para más del 71% de la señal Vi lo asumido es correcto.
0 50 100 150 200 250
g a n a n c i a ( d B )
frecuencia (Hz)
Grafico de Bode
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 97/269
Co: fs2=39.88 Hz
fs1=15.92 Hz
=> asumir Co en cortocircuito es correcto
A fs2 el efecto puede ser ya considerado, sin embargo el error que se introduce
es Δv≈-10.59, es decir 6% de error. Lo asumido es correcto.
Podría considerarse entonces que, en realidad, la frecuencia encontrada de esta
forma, sobre todo fs1, es una frecuencia minima. Viéndolo desde un diseño:
Cs seria el minimo valor
Cs entre estas frecuencias, se supone que Cs esta desde un circuito abierto hasta
en corto = 0 no es necesario hacer un cálculo. Sin embargo, a fo=2.12 Hz.
Función de transferencia:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 98/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 99/269
Problema No 47.
;
; Cbe1=80pF
; Cbe2=4pF
a) Encontrar las frecuencias de corte en alta y baja frecuencia
b) Graficar bode |Δv| vs f
c) Determine el ancho de banda del circuito
d) Si se desea una fh=200KHz, rediseñe el circuito (realice los cálculos necesarios)
f1 (asumo C2 en cortocircuito):
‖‖
Verifico que Xc2 -> 0
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f2:
4.
f3: (asumo C4 cortocircuito)
‖‖
Verificación:
f4:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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‖‖ ‖
f5:
‖
‖‖‖
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‖‖‖
¡Esto no existe! Se podría tomar a f1 como una década encima de 4.88x10 5 Hz,
porque R1 -> ∞
‖‖‖
‖
Grafica de bode
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Ancho de banda
Si se desea una fh=200KHz
Coloco un capacitor C6 a la salida
G a n a n c i a d B
frecuencia Hz
Grafico de Bode
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Debido a que C3=10pF
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Problema No 48.
Calcular y graficar Bode en alta y baja frecuencia
ANALISIS DC:
Ib= 16,34 uA
hie=1,59k
ANALISIS AC:
38
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 107/269
* +
⁄
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 108/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 109/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 49.
Determinar Frecuencia de Corte FL, FH y Ancho de Banda
20log
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Problema No 50.
En el siguiente circuito, determinar los valores de las resistencias R1, R2, Rd yR4, para que se cumplan las siguientes condiciones de diseño:
Vcc=24v , Vds=8V, Zi=1M, Zo=10K, Av=-8,
Q1:|Vp|=4v, Idss=8mA
DC
Zo=Rd=10K
Vgs=Vg-Vs
(1)
Vcc- RdId – Vds - RsId=0
(2)
24-RdId-8-RsId=0
16-Id(Rd+Rs)=0
(3)
AC
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Zi=R1||R2
1M=R1||R2
(4)
Vx=Vi(R1+R2)1000
=R1R2
De (6)
R1=6.0505MΩ
| | (5)
Av=-8=-gm(Rd||Rl) | | ||
En (1) Reemplazo en (2)
(6)
Reemplazo R1 en (6) Reemp. Id y Rd en (3)
R2=0.198(6.0505M)
R2=1.2MΩ
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Problema No 51.
R1= 10 k
Vce= 10V
F2= 20 HZ.
AV= -10
Ic= 5mA.
Hallar R1, R2, Rc, Re, Cs, Co, Ce
β=100
Análisis DC
Ic=5mA
20-Ic.Rc-10-Ie.Re=0 10-Rc-5.05Re=0 : I
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Si lo hacemos independiente de β: 10R2= (β+1) Re; 10R2=101Re : II
ya que como demostramos más adelante, no se puede simplificar.
Condicion de Li=10R1R2
: III
Análisis AC
||
||
1
2
De II R2=19.473K
De III
398.46=203.228+10.4364R1
R1=17.844K
||
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Como va a salir negativo no se cumple esta conclusión
Fe=frecuencia de corte
Req=Reflejada al emisor =
|||
Para
⁄ (una década antes)
Puede asumirse también
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Problema No 52.
Grafique en Bode en alta y baja frecuencia
Rediseñe el circuito para f L =500Hz y f H =100KHz
Cbe = 40 pF; Cbc = 3pF; Cce = 1 pF; Cwi = 5 pF y Cwo = 7 pF.
Análisis DC
Análisis Ac
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Se encuentra el Av
Av(dB)= 20 log (66.08)= 36.40 dB
Respuesta de baja frecuencia
Cs:
Asumir Ce, Cc en corto circuito
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Comprobamos:
Como observamos Xce > Re, Asumimos bien
Cc: asumir Ce, Cs en corto circuito
Ce:
CE:
f LCE =
Hz mF
979.32022
1
Respuesta de alta frecuencia
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Rediseño
Baja Frecuencia
fc=500Hz
Altas Frecuencias
fH= 100KHz
C =
Tengo que poner una capacitancia en paralelo de C=2569.6pF. A la
entrada del amplificador. Esta capacitancia no interfiere en bajafrecuencia, pues es un sistema abierto, ya que Kc es muy grande.
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Problema No 53.
Se desea diseñar un amplificador basado en el circuito mostrado de tal forma
que las frecuencias de corte para baja sean: fLCs= 2 Hz;fLCc= 30 Hz;fLCe= 400
Hz.
Para el
diseño
considere lo siguiente:
Determine los valores de RC, RE, R1, R2, CS, CE, CC.
Determine las frecuencias de corte en alta Fhci; Fhco.
a)
,
b) ,
* Q1: VBE= 0,7 V
* Vcc= 24 V ; Rs= 100 Ω (Resistencia de la fuente alterna) ; RL= 1 KΩ (Resistencia de la carga).
* Vc= Vcc/2 para tener igual excursión alterna máxima alrededor del punto
de operación.
* ICQ= 4 mA; R1= 4R2 y RC= 3RE.
* Cbe= 40pF; Cbc= 3pF; Cce= 1pF; Cwi= 5pF; Cwo= 7 pF.
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c) ,
Análisis DC
VTHV= 24() = 24(
)= 24() = 4.8V
R1||R2 = ( )= ( )= =0.8R2
R CIC= 1/2(Vcc) (Criterio de Diseño)
R C = 0.5(24) / 4 = 3K Ω
R E= R C /3 = 1K Ω
IC=4mA
IB= IC / β = 40uA
IE= β+1/ β= 4.04mA
4.8 - O.8R 2IB - 0.7 - R EIE = 0
R 2 = 4.8 - 0.7 - 1(4.04) /0.8(40x10-3) = 1.87K Ω
R 1 = 7.48 K Ω
re= 26mV/ IE= 26/4.04 = 6.43Ω
Valores de las capacitancias:
(||) ||
||||
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AV = Rc || RL / re + Re = -0.01
RL= (||) = 7.38
RC|| RL = 7.32
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Problema No 54.
Determine las frecuencias de corte en baja.
a)
b)
c)
ANÁLISIS DC
VTHV= 24() = 4.79V
RTH= R1||R2 = 1.50Ω
4.8 - 1.5IB - 0.7 - 1IE = 0
4.8 - 1.5 (IE / β+1) - 0.7 - 1IE = 0
IE = 4.03mA
Dispositivo Valor Vcc 24[V]
Rs 100[Ω]
V BE 0.7[V]
β 100
R 1 7.5[KΩ]
R 2 1.87[KΩ]
R E 1[KΩ] R C 3[kΩ]
CE 54.4[ F]
Cs 50.42[
F]
Cc 1.32 [ F]
RL 1[KΩ]
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re= 26mV/ IE= 26/4.03 = 6.45Ω
Valores de Frecuencias
(||) ||
||||
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Problema No 55.
Determine el ancho de banda del circuito.
a)
Bw=
19.
25 MHz
b) Bw= 400 MHz
c) Bw= 4928 KHz
Dispositivo Valor
Vcc 24[V]
Rs 100[Ω]
V BE 0.7[V]
β 100
R 1 7.5[KΩ]
R 2 1.87[KΩ]
R E 1[KΩ]
R C 3[kΩ]
CE 54.4[ F]
Cs 50.42[
F]
Cc 1.32 [ F]
RL 1[KΩ]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 56.
En el siguiente circuito, Determine el ancho de banda BW dado que la respuesta
de frecuencia en alta es 1.2Mhz:
*Asuma Resistencia en el emisor de Q1 y Q2 Re = 2Ω
a) 1.2Mhz
b) 1.1942Mhz
c) 1.105Mhz
d) 1.1998Mhz
Análisis DC
ELEMENTO VALOR
Ri 1KΩ
R1 4KΩ
R2 0.8KΩ
R3 2KΩ
R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ
R7 2 KΩ
R8 0.8KΩ
RL 5KΩ
Cs1 470uF
CE1 47uF
Cs2 33uF
CE2 1uF
Co 470uF
β (Q1 Y Q2) 100
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Primer análisis:
Rth=R1||R4 -> Rth=1.333KΩ
Segundo análisis:
Análisis AC:
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[( )||]
*|| ||+
[( )||]
*||
||+
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Problema No 57.
En el siguiente circuito, La Frecuencia de corte es:
*Asuma Resistencia en el emisor de Q1 y Q2 Re = 2Ω
a) 6 Khz
b) 4 Khz
c) 5.8 Khz
d) 10 Khz
ELEMENTO VALOR
Ri 1KΩ
R1 4KΩ
R2 0.8KΩ
R3 2KΩ
R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ
R7 2 KΩ
R8 0.8KΩ
RL 5KΩ
Cs1 470uF
CE1 47uF
Cs2 33uF
CE2 1uF
Co 470uF
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Problema No 58.
En el siguiente circuito, determine la respuesta de frecuencia en alta dado su
ancho de banda BW=10Mhz :
*Asuma Resistencia en el emisor de Q1 y Q2
Re = 2Ω
*Asuma que el circuito esta operando
normalmente.
a) 9.99Mhz
b) 10Mhz
c) 9.87Mhz
d) 9.97Mhz
ELEMENTO VALOR
Ri 1KzΩ
R1 4KΩ
R2 0.8KΩ
R3 2KΩ
R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ
R7 2 KΩ
R8 0.8KΩ
RL 5KΩ
Cs1 470uF
CE1 47uF
Cs2 33uF
CE2 1uF
Co 470uF
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 135/269
Problema No 59.
En el siguiente circuito, la ganancia |Av|db es:
Asuma resistencia en el emisor de Q1 y Q2 Re = 2Ω
a) 51 db
b) 35 db
c) 61 db
d) 72 db
ELEMENTO VALOR
Ri 1KΩ
R1 4KΩ
R2 0.8KΩ R3 2KΩ
R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ
R7 2 KΩ
R8 0.8KΩ
RL 5KΩ Cs1 470uF
CE1 47uF
Cs2 33uF
CE2 1uF
Co 470uF
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 136/269
Problema No 60.
En el siguiente circuito, la ganancia de Voltaje total para una
frecuencia en banda media es:
*Asuma resistencia en el emisor de Q1 y Q2 Re = 2Ω
a) 1153
b) 2551
c) 3575
d) 1222
ELEMENTO VALOR
Ri 1KΩ
R1 4KΩ
R2 0.8KΩ
R3 2KΩ
R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ R7 2 KΩ
R8 0.8KΩ
RL 5KΩ
Cs1 470uF
CE1 47uF
Cs2 33uF
CE2 1uFCo 470uF
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 137/269
Problema No 61.
En el siguiente circuito, la respuesta en alta frecuencia es:
*Asuma resistencia en el emisor de Q1 y Q2 Re = 2Ω
*Asuma que el circuito se encuentra operando
correctamente.
a) 3.55Mhz
b) 30.94 Mhz
c) 22.28Mhz
d) 4.21Mhz
ELEMENTO VALOR
Ri 1KΩ
R1 4KΩ
R2 0.8KΩ
R3 2KΩ
R4 2KΩ
R5 4KΩ
R6 2KΩ
R7 2 KΩ
R8 0.8KΩ
RL 5KΩ
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 138/269
Solución:
a)
Cs1 470uF
CE1 47uF
Cs2 33uF
CE2 1uF
Co 470uF
Cw1=Cw2=Cw3 5pf
Cbe1 80pF
Cbe2 4pF
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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b)
c)
Respuesta: la frecuencia de corte en alta es 14 MHz
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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3.1) En el circuito de la figura:
a) Calcule el punto de polarización del transistor JFET ( ID, VDS1)
b) Calcule el punto de polarización del BJT (IC, VCE2)
c) Dibuje el circuito para frecuencias medias. Calcule las impedancias Z1, Z2, Zi.
d) Calcule la frecuencia de corte superior utilizando el método de las constantes
de tiempo.
e) Calcule la frecuencia de corte inferior asociada a los condensadores C1 y C2.
Utilice el método de las constantes de tiempo. C3= C4 ∞
Datos:
Idss=10[mA], Vp= -3[V], VBE=0.6 [V], β=200
Cgs1 =1[pF], Cgd10, Cu2=0, Cπ2=0.5 [pF]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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ANÁLISIS DC
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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|| ||
ANALISIS DE FRECUENCIA MEDIA
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||||
|| ⁄ ||||
ANALISIS DE FRECUENCIA BAJA
()
(||)
ANALISIS EN FRECUENCIA ALTA
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||||||
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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3.2) El circuito de la figura es un amplificador multi-etapa con transistores
bipolares.
a) Obtenga el punto de polarización de ambos transistores.
b) Dibuje el circuito equivalente en frecuencias medias. Calcule Zi (Vg/IRg), Z2
(Vb2 /Ib2), Z3 ( Vo/Ie) y Gv.
c) Calcule las frecuencias de corte superior.
d) Calcule las frecuencias de corte inferior.
DATOS:
Considere C1=C3∞ , Cu1=0.5pF , Cπ1= Cπ2= Cu2 =0
VBE=0.6[V] β=200
ANALISIS DC
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|| ||
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ANALISIS EN FRECUENCIA MEDIA
|| *||+ || ||||||||
|| (||) ||
* + |(||)|
ANALISIS DE FRECUENCIA EN BAJA
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||||||
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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(||)
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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3.3) El circuito de la figura es un amplificador multi-etapa de gran ancho de
banda.
a) Obtenga las tensiones V1 y V2 en corriente continua. Desprecie la corriente de
base de Q1 y Q2
b) Obtenga el punto de polarización de ambos transistores.
c) Dibuje el circuito equivalente para frecuencias medias. Calcule la ganancia Gv.
d) Calcule Zi y Ze
e) Calcule la frecuencia de corte inferior utilizando el método de las constantes
de tiempo.
f) Dibuje el equivalente para frecuencias altas y calcule la frecuencia de corte
superior.
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ANALISIS DC
Subiendo que las corrientes base de cada transistor son despreciables, lacorriente que pase por R 1 es igual a la corriente que pasa por las resistencias R 2 y
R 3. Como las resistencias son iguales entonces tendremos la misma caída de
tensión en cada una. Son 3 resistencias entonces cada una tiene una caída de
5[v].
Vb1=10[V] y Vb2=5[V]
1mA)=5[V]
[V]
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5V)
ANALISIS DE FRECUENCIA MEDIA
|| || ||||
ANALISIS DE FRECUENCIA BAJA
||
ANALISIS DE FRECUENCIA EN ALTA
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||||
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3.4) El circuito mostrado es un amplificador en configuración cascada, constituido
mediante transistores BJT, considere el valor de muy grande y que se conocen y .
a) Exprese literalmente la ganancia de voltaje desde Vi hasta Vo.
b) Encuentre literalmente la respuesta en baja frecuencia del circuito.
c) Encuentre literalmente las frecuencias de corte en alta frecuencia,
considerando la existencia de y como capacitancias parasitas.
d) Si no existe, determine literalmente la respuesta en alta de frecuencia.
e) Grafique la ganancia de voltaje respecto de la frecuencia para el literal b) y c).
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4. AMPLIFICADORES DE POTENCIA
4.1. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE A
90. En el siguiente circuito, determine R
para obtener la máxima
excursión de salida.
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91. Diseñar un amplificador que ceda el máximo de potencia, sin
distorsión a una carga de Rι=750Ω. Se ha escogido ICQ= 0.2 A para
ubicar el punto Q.
a) Obtener la línea de carga alterna que satisfaga este requerimiento de
potencia.
- La línea de carga DC.
- Los valores de VCEQ, R1, R2, R 3, R4.
- Máxima excursión de salida
Nota: asuma VR4= 3V y R ₁ R ₂ = 45Ω
b) Suponga que este máximo requerimiento se lo quiere proporcionar a una
carga de 5Ω a través de un transformador. Obtener:
- El número de vueltas que satisfaga esa línea de carga alterna paramáxima potencia.
- La eficiencia.
- Los valores R ₁, R ₂, R4, requeridos
- Nota: asuma VRE= 3V.
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92. En el siguiente circuito, determinar:
Datos.- Q3: hfe= 50, hie= 8.66Ω
a) Pin
b) a= N₁ /N₂=? para un correcto acoplamiento de carga.
c) Si
, halle Vsmáx para evitar distorsión en Vo.
d) MES (máxima excursión de salida sin distorsión)
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93. Para el circuito de la figura, la potencia entregada a la carga es
0.3W. Determine:
a) La eficiencia.
b) La potencia que disipa el transistor.
Datos.- N₁ /N₂=4/1, hfe= 60
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Problema No 63.
Dado el siguiente circuito clase A. Determine el valor de la resistencia R2
a)
b)
c)
d)
e)
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Problema No 64.
Dado el siguiente circuito. Determine la eficiencia máxima si :0.7V, y
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Problema No 65.
Determine el punto de operación de Q2.
a) b) c)
Dispositivo Valorhfe 100
VEB 0.7[V]
RB1 3.6[kΩ]
RB2 20[kΩ]
RE 4[Ω]
RL 4[Ω]
Transformador Valor
Rp 1[ Ω ]
Rs 0.1[Ω]
Np 3000
Ns 750
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Problema No 66.
Encontrar los valores de Vcep e ip del circuito
(considerar recta de carga)
a)
b) c)
Problema No 67.
Transformador Valor
Rp 1[ Ω ]
Rs 0.1[Ω]
Np 3000
Ns 750
Dispositivo Valor
hfe 100
VEB 0.7[V]
RB1 3.6[kΩ]
RB2 20[kΩ]
RE 4[Ω]
RL 4[Ω]
Transformador Valor
Rp 1[ Ω ]
Rs 0.1[Ω]
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Calcular las potencia del circuito
Pin ,Po
a)
b) c)
Np 3000
Ns 750
Dispositivo Valor
hfe 100
VEB 0.7[V]
RB1 3.6[kΩ]
RB2 20[kΩ]
RE 4[Ω]
RL 4[Ω]
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Problema No 68.
En el siguiente circuito amplificador clase A, la corriente ICQ= 4.3 mA, encuentre
la potencia PL máxima para estas condiciones.
a) 14.46 W
b) 28.93 W
c) 14.42 W
d) 28.84 W
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
β 25
VBE 0.7 V
TRANSFORMADOR
R P 40Ω
N1 74
N2 14
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Problema No 69.
En el siguiente circuito amplificador clase A, la corriente ICQ= 4.3 mA, determine
el Vi para obtener la potencia máxima en la salida.
a) 24.35 mV,
b) 29.85 mV
c) 24.98 mV
d) 30.96 mV
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
β 25
VBE 0.7 VTRANSFORMADOR
R P 40Ω
N1 74
N2 14
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Problema No 70.
En el siguiente circuito amplificador clase A, determine la eficiencia de potencia,
para estas condiciones.
a) 22%
b) 25%
c) 30%
d) 40%
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
β 25
VBE 0.7 VTRANSFORMADOR
R P 40Ω
N1 74
N2 14
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Problema No 71.
En el siguiente circuito amplificador clase A, determine la eficiencia de potencia,
para estas condiciones.
a) 11%b) 20%
c) 6.5%
d) 26%ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
K 0.03 VT 3 V
TRANSFORMADOR
R P 3 Ω
R S 0.25 Ω
N1 2
N2 1
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Problema No 72.
En el siguiente circuito amplificador clase A, determine la potencia máxima en la
salida.
a) 2.3 W
b) 9.3Wc) 1.4W
d) 5.6 W ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
K 0.03 VT 3 V
TRANSFORMADOR
R P 3 Ω
R S 0.25 Ω
N1 2
N2 1
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Problema No 73.
En el siguiente circuito amplificador clase A, determine el V1 para obtener una
eficiencia de 26%.
a) 2.3 Vpb) 3 Vp
c) 2.5 Vp
d) 2 ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
K 0.03 VT 3 V
TRANSFORMADORR P 3 Ω
R S 0.25 Ω
N1 2
N2 1
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Problema No 74.
En el siguiente circuito amplificador clase A, Si V1= 1Vp, determine la Potencia
en la Carga y la eficiencia del circuito para estas condiciones.
a) 1.04W, 4%
b) 1.44W, 7%c) 0.36W, 1.6%
d) 0.26W, 1.2%
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
K 0.03 VT 3 V
TRANSFORMADOR
R P 3 Ω
R S 0.25 Ω
N1 2
N2 1
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Problema No 75.
Para el siguiente circuito determine el valor de V1(RMS) para que la eficiencia
del circuito sea máxima .
*Asuma ganancia total del circuito 3000
a) 14 Vrms
b) 10 Vrms
c) 5 Vrms
d) 7VrmsELEMENTOS
TRANSISTOR Q1
β 150
VBE 0.7 VTRANSFORMADOR
N1 400
N2 100
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94. Dado el siguiente circuito, encontrar:
a) La máxima potencia que se puede desarrollar en la carga sin
saturación o corte
b) La máxima eficiencia del circuito.
c) La potencia disipada en el transistor (PQDC)
Datos.- Resistencia del primario= 10Ω, U2=N1/N2= 4/1
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95. En este amplificador de clase A la corriente ICQ=0.5 A. Calcular:
a) La máxima potencia de salida disponible.
b) La eficiencia del sistema.
c) La potencia disipada en el transistor.
Datos.- hfe=49, U2=N1/N2=4/1
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96. Dado el siguiente circuito, encontrar:
a) La máxima potencia simétrica en la carga R L= 3Ω.
b) La relación que debería tener el transformador para obtener la
máxima potencia de salida.
c)
Icmáx y la potencia disipada en el transistor para PLmáx.
Datos: ß=24, U2=N1/N2= 4/1
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97.Dado el siguiente circuito, determinar:
a) Vo/Vs
b) Po/Ps
Datos.- hfe= 100, U2=N1/N2=3/7
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98. Dado el siguiente circuito y la corriente del colector Ic=130 mA,
determinar:
a) Los valores R1, R2, R3
b) La recta de carga
c) La eficiencia del circuito
Datos.- hfe= 22, U2= N1/N2= 3/1
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4.2. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE B
99. Dado el siguiente circuito y una Pomáx=20W, determinar:
a) Vcc
b) Ic
c) Vin
d) La potencia disipada en cada transistor.
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100. dado el siguiente circuito, determinar:
a) la eficiencia
b) La potencia disipada por cada transistor
c) V i(rms) máx
d) La eficiencia cuando Vi= V i(rms) máx
Nota: para los literales a) y b) asuma Vi= 12Vrms
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101. En el siguiente circuito, asumiendo condiciones óptimas de
operación, determine:
a) PL
b) Pin (DC)
c) Eficiencia(η)
d) Potencia disipada en cada transistor
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102. En el siguiente circuito, asumiendo Vi=8 Vrms, determine:
a) PL
b) Pin (DC)
c) Eficiencia(η)
d) Potencia disipada en cada transistor
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103. En el siguiente circuito, asumiendo Vcc= 40V y Vi= 18 Vrms,
determine:
a) PL
b) Pin (DC)
c) Eficiencia (η)
d) Potencia disipada en cada transistor
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105. En el siguiente circuito, determinar:
a) Los puntos de operación (V CE , IC) de los transistores
b) PLmáx
b) Pinmáx
c) V imáx
d) Potencia máxima que podría disipar uno de los transistores de salida
Datos.- hfe1=hfe2=100 y hfe3=hfe4=50
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106. En el amplificador, si Q tiene una corriente de colector máxima de
100mA y una potencia de disipación de 600 mW, determinar la
potencia máxima en la carga.
si
Datos.- hfe3=hfe4=20
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107. En el circuito mostrado, si V CE= 18 Voltios, determinar:
a) La caída de voltaje en R2
b) La corriente a través de Q2
c) La impedancia a la entrada del circuito (después de Vi)
d) La ganancia de voltaje (Vo/Vi)
e) La máxima potencia disipada en la carga
Datos.- R1=R4= 120Ω, R2= 5.6Ω, R6=R7=0.68Ω y RL= 8Ω, ß= 50
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Problema No 76.
Dado el siguiente circuito clase AB .Determine el valor de V CEQ1 y la corriente de
colector ICQ1
a) b) c)
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Problema No 77.
Dado el siguiente circuito, en condiciones de máxima eficiencia, determine la
potencia de entrada Pin y la potencia de salida Po.
a) b) c) d)
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Problema No 78.
Dado el siguiente circuito, determine la eficiencia máxima
a)
b)
c)
d)
e)
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Problema No 79.
Del siguiente circuito Amplificador clase B, encontrar la expresión (ecuación) en
el análisis AC para la recta de carga.
Nota: asumaR3=R4 y
Vcc1=Vcc2
a) b) c)
d) e)
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Problema No 80.
Del siguiente circuito amplificado clase B, encontrar (Nota: No hace falta
valor de ).
a) 58.90 [W]
b) 54.76 [W]
c) 52.35 [W]
d) 50.68 [W]
e) 56.43 [W]
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Problema No 82.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine el Vcc necesario para una
eficiencia de 50% si su potencia de salida es 40[W].
a) 40 [V],
b) 25 [V]
c) 15 [V]
d) 20[V]
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1,Q2
K 2 VT 1[ V]
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Problema No 83.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine la eficiencia del circuito y
la potencia de salida Po para un V1(pico)= 10V
a) 28.6%, 5.54[W]
b) 31.4%, 6.25[W]
c) 50.3%, 7.55[W]
d) 78.5%, 5.54[W]
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1,Q2
K 2 VT 1[ V]
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Problema No 84.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine la potencia máxima de
salida para tener la máxima eficiencia.
a) 54.9[W]
b) 70.7[W]
c) 56.3[W]
d) 55.5[W]
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Problema No 85.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine la potencia que entregan
las fuentes de alimentación, cuando Vi=10(V).
a)
23.9 [W]
b) 70.7[W]
c) 23.6[W]
d) 54.9[W]
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Problema No 86.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine el máximo valor que
puede tomar Ve(t) cuando (V).
a) 10 Vp
b) -10 Vp
c) -20 Vp
d) -30Vp
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Problema No 87.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine la potencia máxima AC
que se desarrolla en R L
a) 57.7 [W]
b) 58.3[W]
c) 61.3 [W]
d) 60 [W]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 88.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine el máximo valor que
puede tomar Ve(t) (voltaje en emisor), para la máxima eficiencia del circuito.
a) 34[Vpico]
b)
39[Vpico]
c) 29[Vpico]
d) 30[Vpico]
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Problema No 89.
En el siguiente circuito amplificador clase B, determine el máximo valor que
puede tomar Ve(t)(voltaje emisor) para V1p=5V y – Vcc1 =Vcc2= -40V
a) 4.95[V]
b) 7.85[V]
c) 6.85[V]
d) 12.95[V]
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5. AMPLIFICADOR DIFERENCIAL
Problema No 109.
En el siguiente circuito amplificador diferencial, el valor de R que permite unarazón de rechazo en modo común de 40dB es:
a) 7.4 KΩ
b) 5.5 KΩ c) 3.4 KΩ
d) 6.5 KΩ
ELEMENTOS
TRANSISTOR
Q1,Q2
β 60
VBE 0.7 V
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Problema No 110.
En el siguiente circuito Amplificador Diferencial, Determine la Ganancia
Diferencial
a) -267
b) 267
c) -182
d) 182
ELEMENTOS
VCC 10[V]
RC1 10 KΩ
RC2 17.2
KΩ
RD 18.6
KΩ
RE 10 KΩ
VD 0.7[V]
VBE 0.7[V]
hie 5KΩ
hfe 200
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Problema No 111.
En el siguiente circuito Amplificador Diferencial, Determine la Ganancia
Diferencial.
a) 442
b)
332
c) 632
d) 580
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1,Q2
β 100
VBE 0.7 V
TRANSISTOR Q3
K 0.39
VT 3[V]
rDS 100K
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 202/269
Problema No 112.
En el siguiente circuito Amplificador Diferencial, Determine la Ganancia en Modo
Común.
a) 465
b) 0
c) 100
d) 332
ELEMENTOS
TRANSISTOR
Q1,Q2
β 100
VBE 0.7 V
TRANSISTORQ3
K 0.39
VT 3[V]
rDS 100K
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 203/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 204/269
Problema No 114.
En el siguiente circuito amplificador diferencial, determine la ganancia diferencial.
a) 331.7
b) 0
c) 1
d) 444.2ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1,Q2
β 100
VBE 0.7 V
TRANSISTOR Q3
β 100
VBE 0.7 V
hoe 10-7 mΩ
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 205/269
Problema No 115.
En el siguiente circuito Amplificador Diferencial, Determine la Ganancia en Modo
Común.
a) 331.7
b) 0
c) 1
d) 444.2
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1,Q2
β 100
VBE 0.7 V
TRANSISTOR Q3β 100
VBE 0.7 V
hoe 10-7 mΩ
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 206/269
Problema No 116.
En el siguiente circuito amplificador diferencial, determine la ganancia diferencial.
a)
150
b) 0
c) 1
d) 300
ELEMENTOS
TRANSISTOR Q1,Q2
β 80
VBE 0.7 V
TRANSISTOR Q3β 80
VBE 0.7 V
hoe 5uΩ
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 207/269
Problema No 117.
En el siguiente circuito amplificado diferencial, encontrar los valores de todas las
resistencias.
a.
b.
c.
d.
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 118.
Hallar la corriente de cola (la que pasa a través de la resistencia R2)
a) 0.28 [mA]
b) 0.63 [mA]
c) 0.7[A]
d) 0.56 [mA]
e) 1 [mA]
Dispositivo Valor
Rc1 21k
Rc2 21k
VEB 0.7[V]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 209/269
Problema No 1119.
Calcule la ganancia A VD y A VMC del sistema
a)
b)
c)
Dispositivo Valor
Rc1 21k
Rc2 21k
VEB 0.7[V]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 120.
Calcule la relación de rechazo en modo común CMRR:
a) -52.7 [db]
b) 60[db]
c) 0.7[db]
d) 52.68 [db]
e) 1 [db]
Dispositivo Valor
Rc1 21k
Rc2 21k
VEB 0.7[V]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 211/269
Problema No 121.
Calcule el punto de operación de Q3:
a) b) c)
Dispositivo Valor
Q1,Q2,Q3
β 80
VEB 0.7[V]
Q3
1/hoe 100k
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Problema No 122.
Calcule la ganancia A VD y A VMC del sistema
a)
b)
c)
Dispositivo Valor
Q1,Q2,Q3
β 80
VEB 0.7[V]
Q3
1/hoe 100k
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 213/269
Problema No 123.
Para el circuito calcule el valor del CMMR
a. -52.7 ]
b. 21
c. 6.59
d. 130.5
e.
7.2) En el siguiente circuito mostrado, determine:
Dispositivo Valor
Q1,Q2,Q3
β 80
VEB 0.7[V]
Q3
1/hoe 100k
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7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 215/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 216/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 217/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 218/269
En el siguiente circuito, determinar:
a) hie (Q3) y gm (Q1 y Q2)
b) Ganancia diferencial Ad
c)
Ganancia modo común Ac
d) CMRR (dB)
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 219/269
Datos: Vz=5.6[V]; Vd=0.7[V]; Rd=0[Ω]
Q1,Q2: K=42 [mA/V2 ]; VT=-1.4[V]
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 220/269
; ;
; ( )
; ;
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 221/269
;
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 222/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 223/269
Dado el siguiente circuito amplificador diferencial:
a) Calcular el CMRR
b) Graficar Vo(t)
Datos: hfe=100, hoe=10-7 ohm, Vbe=0.7
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 224/269
||
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 225/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 226/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 227/269
|| ; ||
||
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 228/269
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 229/269
6.2. Calcular:
a) Vo/Vs.
b) Si se quitan los resistores de 1k y 3k dejando R=∞ en lugar de 1k y
3k, calcular Vo.
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Problema No 124.
Dado el siguiente circuito, determine:
a) Vx, Vy e en términos de Vi
b) El intervalo de Vi para el cual son válidas las expresiones anteriores
Datos.- β=200, |VBE|= 0.7[V]; OPAMs ideales
Suponemos que Q1 esta operando en Zona Lineal.
Dado que el OPAM opera con +15V y -15V tomamos el valor de +15V, este valor
se vera reflejado en la salida del amplificador ya que tomando este valor
tendremos una caída de voltaje positiva en nuestro transistor y por consiguiente
una Ib mayor a cero.
Vo = Voltaje de salida en el transistor
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Vo = 15V
Si Vo=15
Vi – Vo + 0.7 > 0
Vi > 14.3
Opam 1: Comparador
()
0≤Vi≤7.6 V
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Opam 2: Asumiéndolo en Zona Lineal
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Problema No 125.
Obtener Vx y Vz en función de Vi. Asuma que Vi=Sen (260t).
Datos.- R1=R3=R4=R5=R6=R8=R9; R2=2R1; R7=2R1
a) ,
b) ,
c) ,
d) ,
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Problema No 126.
Diseñe un OPAMP que cumpla con: R12=2 R11, Gráfico es la respuesta.
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Problema No 127.
Obtener Vo en función de Vi.
Datos.- R2=R4=R7=10R1; R6=R5=2R1; R3=R8
a) Vo= Vi
b) Vo= Vi
c) Vo= Vi
d) Vo= Vi
Vo
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Problema No 128.
En el siguiente circuito con amplificadores operacionales, determine la
expresión de V1(t).
a)
∫
b) ∫
c) ∫
d)
Circuito Integrador = =
- ; V1 =- V1(t) = -
∫ ; V1(t) = - ∫
V1(t) = - ∫
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Problema No 129.
En el siguiente circuito con amplificadores operacionales, determine la
expresión de V2(t).
a)
b)
c)
d)
V1 =- Expresión del ejercicio 5
= = -
+ SC2 V1 ; V1 = V2 = Vi Vi2
V2 = Vi Vi2
V2 = -1.5 Vi – 0.5 Vi2
Problema No 130.
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En el siguiente circuito con amplificadores operacionales, determine el
mínimo valor que toma Vo(t), dado las Vi1 y Vi2.
a) -15[V]
b) -6[V]
c) -10[V]
d) -9[V]
;
Valor mínimo: observando las gráficas dadas (valores picos) tomamos el valor de
Vi2 (por ser negativo) y el máximo de Vi1 (por ser positivo)
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Vo = (2.5)(6) + 0.5 (-12) = 15-6
Vo =9V
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Problema No 131.
En el siguiente circuito, determine la expresión que relaciona a Vi con I.
a)
b)
c) d) -
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Problema No132.
En el siguiente circuito, determine la salida Vo en términos de Vi.
a)
b)
c)
d)
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Va =0
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Vs
1
R1
50k
R3
40k
R4
20k
D1
U3
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
4
3
Va
-Vcc
+Vcc
Diodo ideal
Vo
C1
20uF +6v
Vs(V)
t(s)
+Vcc
-Vcc
U2
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
R2 50k
Problema No 134.
En el siguiente circuito, determine el mínimo valor que toma Va(t).
Considere Vcc=15V
a) -15[V]
b) -4[V]
c) -0[V]
d) -8[V]
Va = -8 V
Problema No 135.
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Vs
1
R1
50k
R3
40k
R4
20k
D1
U3
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
4
3
Va
-Vcc
+Vcc
Diodo ideal
Vo
C1
20uF +6v
Vs(V)
t(s)
+Vcc
-Vcc
U2
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
R2 50k
En el siguiente circuito con amplificadores operacionales, determine el
mínimo valor que toma Vo(t). Considere Vcc=15V
a) 4[V]
b) 2[V]
c) 0[V]
d) -2[V]
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+
-
+ 3
- 2
+
-
+
-
R1
200k
R2
100k
R3
50k R4
10k R5 2k
R6
10k
R7
5k
R8
5k R9 10k
R10 1k
R11
11k
C1
10uF
C2
20uF
-15v
+15v
+15v
+15v
-15v
-15v
-15v
+15v
VB
VA
VC
Vo1
+12v
Vo2
+12v
Vy
Vx
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
Etapa 4
Problema No 137.
Dadas las gráficas de Va, Vb y Vc, grafique Vo1 y Vo2.
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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+
-
+ 3
- 2
+
-
+
-
R1
200k
R2
100k
R3
50k R4
10k R5 2k
R6
10k
R7
5k
R8
5k R9 10k
R10 1k
R11
11k
C1
10uF
C2
20uF
-15v
+15v
+15v
+15v
-15v
-15v
-15v
+15v
VB
VA
VC
Vo1
+12v
Vo2
+12v
Vy
Vx
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
Etapa 4
Problema No 136.
En el siguiente circuito con amplificadores operacionales, determine el
intervalo de tiempo en que la etapa 2 se satura.
a) t>8b) t>6
c) t>10
d) t>12
Dado que en la etapa 2 no hay retroalimentación en el OPAM, este no funcionará
en zona lineal, por lo tanto siempre estará saturado
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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+
-
+ 3
- 2
+
-
+
-
R1
200k
R2
100k
R3
50k R4
10k R5 2k
R6
10k
R7
5k
R8
5k R9 10k
R10 1k
R11
11k
C1
10uF
C2
20uF
-15v
+15v
+15v
+15v
-15v
-15v
-15v
+15v
VB
VA
VC
Vo1
+12v
Vo2
+12v
Vy
Vx
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
Etapa 4
Problema No 137.
En el siguiente circuito con amplificadores operacionales, determine el
intervalo de tiempo en que la etapa 4 se satura.
a) 0<t<2 y
4<t<6
b) 0<t<1 y
5<t<6
c) 0<t<6 y 7<t<12
d) 0<t<3 y 5<t<6
Etapa 1
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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Etapa II
∫ ∫ Etapa III
()
R9
+
-
R6
R8
Vx
Vy
R7
Vo
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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3) Grafique Vo(t), especificando magnitudes de voltajes. Dado Vs(t).
t(sg)0
2
4
6
1 2 2,5 4 5 5,5 7
V s
1M
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
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4) Hallar las formas de onda en A, B, C, y D, dados V1 y V2
5)
Grafique V1, V2, y V3 indicando las magnitudes en V y t, para la señalde entrada Vi dada
t(sg)
-1,5
-1
-0,5
0
0 3 4 5 8 10 12
V 1 ( t )
-1,5
-1
-0,5
0
0 2 4 6 8 10 12 14
V 2 ( t )
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 258/269
t(sg)
-4
-2
0
2
4
0 1 2 3 4 5 6 7
V i ( t )
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 259/269
6) Grafique V1, V2, y V3 indicando las magnitudes en V y t, para la
señal de entrada Vi dada.
-1,5
-1
-0,5
0
0 2 4 6 8 10 12 14
V 1 ( t )
-1,5
-1
-0,5
0
0 2 4 6 8 10 12 14
V 1 ( t )
Vb
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 260/269
7) Dado el circuito, determinar lo siguiente:
a) Una expresión para Zin y su valor nominal
b) Si Vi= 10 sen 2000 πt (mv), grafique las señales Vx, Vy, Vz.
c) Si Vi= 8 sen 1000 πt (mv), grafique Vx
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 261/269
8) En el siguiente circuito:
a) Encuentre una expresión para Vo
b) Sea R= 10k, C= 0.01uF, si Vi = 6sen 500 πt (v) grafique Vo.
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 262/269
9) Encuentre una expresión para Vo.
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 263/269
10) Demostrar que:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 264/269
11) Demostrar que:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 265/269
12) Encuentre las expresiones para Vo y para la corriente a través
de RL
6.2. APLICACIONES CON OPAMPs
1.- El circuito mostrado es un medidor de presion constituido esencialmente por
el circuito integrado MPX100AP del fabricante Motorola, que mide entre 0 y
100KPa.
a) Determine la ganancia de voltaje desde el sensor hasta V1.
b) Exprese V2 como una dfuncion de V1 y Vref.
c) Determine el rango de ganacia de Vo1/V2 (Ganancia minima y ganancia
maxima).
d) Determine la ganancia de voltaje Vo2/Vo1.
e) Ajuste los potenciometros P1 y P2 para que 0 ≤ Vo1 ≤ 5 Vdc, para presiones
en el rango de 0 a 100KPa respectivamente (considere una temperatura de
trabajo de 25°C).
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 266/269
Para empezar se divide el circuito en 2 partes, empezando con la mostrada a
continuación:
Como se puede observar los OPAMPS U9, U10, U11 tienen retroalimentaciónnegativa, por lo que se asume que el Voltaje diferencial es 0 y por tanto:
Para U9: ; donde es la salida de U9.
Para U10: ; donde es la salida de U10.
U12: opera como un restador, por lo tanto:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 267/269
Dado que y son iguales la expresión final para V1 seria:
Para expresar el voltaje V2 en función de V1 y Vref se necesita conocer la ganancia
del Opamp U11, y para ello, se puede expresar el voltaje en el pin (+) y el pin ( –
) como , las respectivas corrientes en cada ramal de interés como e y,
puesto que
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 268/269
Para establecer el rango de ganancia máxima y mínima de V 01 /V2, se define la
salida del opamp U14 como
;
;
Para calcular la ganancia de voltaje V02 /V01, tenemos:
7/17/2019 Folleto del Ing. Rubio
http://slidepdf.com/reader/full/folleto-del-ing-rubio 269/269