Amplificadores De Potencia Y Amplificador Diferencial-1.pdf

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA VALENCIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD CÁTEDRA DE ELECTRÓNICA II

Asignatura: Electrónica II Nombre:

Sección: Pot. Noche

Período:

C.I.:

Prof.: César Martínez Nota:

1. Verdadero y falso. Responder marcando con una X en la casilla correspondiente a la respuesta correcta. Sólo una de las casillas debe ser marcada. (0,5 ptos. c/u) 1.a. En un amplificador Clase B en contrafase de simetría complementaria, la potencia de entrada disminuye a medida que la tensión en la carga aumenta.

V

F

1.b. En un amplificador Clase A acoplado con transformador, el transformador de acoplamiento tiene objetivo aumentar la tensión en la carga conectada.

V

F

1.c. En un amplificador Clase A alimentado en serie, la máxima tensión colector-emisor que puede adoptar el circuito es igual a la tensión de alimentación (Vcc).

V

F

1.d. A medida que la temperatura en la unión colector-emisor de un transistor aumenta, el dispositivo aumenta su capacidad de disipación de potencia.

V

F

1.e. En un amplificador Clase A acoplado con transformador, la máxima corriente de colector que puede circular por el circuito debe ser siempre mayor a la máxima corriente de colector especificada por el fabricante del dispositivo.

V

F

1.f. La máxima eficiencia de los amplificadores de potencia depende del punto de máxima excursión en la que se encuentren los dispositivos.

V

F

2. Selección múltiple. Responder marcando con una X en la casilla correspondiente a la respuesta correcta. Sólo una de las casillas debe ser marcada. (0,5 ptos. c/u) 2.a. La clasificación de los amplificadores de potencia es: Clase A, Clase AB, Clase C. Clase A, Clase B, Clase C. Clase A, Clase B, Clase C, Clase D. Clase A, Clase AB, Clase B, Clase C, Clase D. 2.b. La distorsión de Cross Over en un amplificador Clase B en contrafase de simetría complementaria, se debe a: La caída de tensión en las uniones base-emisor de los transistores. La caída de tensión en las uniones base-emisor de los transistores y la amplitud de la señal de entrada (Vi). La caída de tensión en las uniones base-emisor de los transistores y la carga conectada. 2.c. A medida que la temperatura en la unión colector-emisor de un transistor aumenta: El dispositivo gana capacidad de disipación de potencia. El dispositivo pierde capacidad de disipación de potencia. El dispositivo consume más potencia. El dispositivo consume menos potencia. 2.d. En un amplificador Clase A acoplado con transformador, una excursión de corriente de colector máxima implica: Máxima eficiencia del circuito. La mitad de la máxima eficiencia del circuito. Ninguna de las anteriores.

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA VALENCIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD CÁTEDRA DE ELECTRÓNICA II 2. Para el circuito de la figura, el punto de operación Q es: VCEQ=23V, IBQ=14mA. Además, la tensión de entrada senoidal (Vi) hace que la corriente de base (i b) tenga una excursión de 5,66mA (rms). El transistor (Q1) posee la característica de salida que se muestra en la gráfica anexa, en la cual también se muestra la recta de carga en AC del circuito. Considerar la caída de tensión VBE=0,7V.

Vcc T1

RL 7,5ohm Rb

N1/N2 Q1

C1 10uA Vi

AC

iC (A) 2,4

IB=26mA 2,2 2,0

IB=22mA 1,8 1,6

IB=18mA 1,4 1,2

IB=14mA

1,0 0,8

IB=10mA 0,6 0,4

IB=6mA

0,2

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

40

44 VCE (V)

2.a. Determinar el valor de la resistencia de base (Rb) que coloca al transistor Q1 en dicho punto de operación. (1 pto.) 2.b. Hallar la relación de transformación (N1/N2) del transformador acoplado. (2 ptos.)

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA VALENCIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD CÁTEDRA DE ELECTRÓNICA II 2.c. Hallar la potencia de entrada del circuito. (1 pto.) 2.d. Hallar la potencia que consume la carga conectada. (2 ptos.) 2.e. Calcular la eficiencia del circuito amplificador. (1 pto.) 3. Dado el siguiente circuito amplificador de potencia al cual se le introduce una señal de entrada Vi=10*Sen(wt). Considerar la caída de tensión VBE=0,6V. Determinar: +Vcc= +25 V Rc1

Q1 C1

C2

RL=10 ohm AC

Vi

Q2

Rc2

-Vcc=-25 V

3.a. Potencia de entrada. (2 ptos.) 3.b. Potencia de salida. (1 pto.) 3.c. Eficiencia del circuito. (1 pto.) 4. En un determinado momento la temperatura de la unión colector-emisor de un transistor es de 75ºC, y en ese momento el dispositivo consume una potencia de 3W, además su hoja de especificaciones indica que el mismo posee las siguientes características: Factor de pérdida de disipación (fp) = -0,4W/ºC. Temperatura umbral (Tumbral) = 65ºC. 4.a. Determinar la máxima potencia que puede disipar el dispositivo. (2 ptos.) 4.b. Determinar la temperatura máxima que puede soportar el dispositivo. (1 pto.) 4.c. Determinar la capacidad de disipación perdida hasta el momento. (1 pto.)

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA VALENCIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD CÁTEDRA DE ELECTRÓNICA II 5. Dado el circuito amplificador diferencial mostrado en la figura y considerando que los transistores son idénticamente iguales (Q1=Q2=Q3=Q4), β=100, el voltaje de Early es V A=220V y VT=25mV, determinar: VCC=10V

RC2 1,2Kohm

RC1 1,2Kohm

Q1

AC

Q2

V1 400mV*Sen(wt)

AC V2 200mV*Sen(wt)

RE1 1Kohm

RE2 1Kohm

RE 3,3Kohm

Q3

Q4 VEE=10V

5.a. La corriente de polarización del par diferencial. (1 pto.) 5.b. Si los transistores del par diferencial se encuentran en estado activo. (1 pto.) 5.c. Las tensiones en Modo Diferencial y en Modo Común. (1 pto.) 5.d. La tensión de salida en Modo Diferencial en el terminal colector de Q1 (Vod1). (4 ptos.) 5.e. La tensión de salida en Modo Común en el terminal colector de Q1 (Voc 1). (4 ptos.) 5.f. La tensión de salida diferencial (Vod). (2 ptos.) 5.g. La relación de rechazo en modo común del circuito (CMRR) expresada en decibelios (dB). (1 pto.)