Experiencia 6 Lab Elo A 2018.pdf

LABORATORIO DE ELECTRONICA A

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EXPERIENCIA 6 : Preamplificador de audio, amplificador de potencia y visualizador de nivel de señal OBJETIVOS: - Analizar y diseñar un circuito básico pre- amplificador de audio - Aplicar técnicas de medición para determinar ganancia de voltaje y corriente en amplificadores - Aplicar técnicas de medición para determinar impedancias de entrada y salida en amplificadores - Analizar y diseñar un amplificador de potencia (darlington) en Clase A - Experimentar con un circuito integrado comercial (LM3914) DIAGRAMA DE BLOQUES PARLANTE

MICRÓFONO PREAMP

AMPOT

DETNIV

DISCRINIV

FIG.1.- Diagrama de bloques exp. 5

DESCRIPCIÓN Micrófono: elemento transductor de sonido,señal sonora a señal eléctrica (se puede remplazar por un generador de señales). PREAMP: Permite amplificar, en voltaje, la señal proveniente del micrófono AMPOT: Amplificador de potencia, amplifica en corriente la señal proveniente del preamp. PARLANTE: Transductor de señal eléctrica a sonido DETNIV: Detecta el máximo (aprox) de la señal de voltaje, generada en la entrada del parlante DISCRINIV: Discrimina diez niveles distintos de la señal de entrada y permite activar un LED,por cada uno de ellos

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DESARROLLO DEL PREAMPLIFICADOR A.-ANÁLISIS.- Para el circuito de la figura 1, 1.- Determinar la ganancia de voltaje (a pequeña señal), en el punto V3 para tres posiciones en P1( 0, medio y máximo) (C tienden a infinito) 2.- Determinar la impedancia de entrada, Zi, en V1. 4.- Determinar la impedancia de salida en V3, Zov B.-DISEÑO.- Para el circuito de la figura 1: 1.- Diseñe el circuito para cumplir con |Av|= V3/V1, ajustable entre 3 a > 150 Datos: +Vcc = 12v V2Q = 6 (v) R1 =10k P1 = 1k C1 = 1uF; C2= 0.1uF, C3= 100uF transistor: 2n222 Nota: V1 corresponde a un micrófono y R1 permite polarizarlo 2.- Con los valores calculados (estándar) determine Av, Zi y Zov C.- SIMULACIÓN: Simule el circuito diseñado: a) compruebe su diseño Av, punto de operación, Zi, Zov. b) Máxima señal simétrica que se puede lograr en V3 +Vcc

R2

R4 C2

R1 V2 V1

V3

C1 R4 Zov

R3 Zi

FIG.2.- Diagrama del Preamplificador

P1

C3

R5

LABORATORIO DE ELECTRONICA A .......................................................................................... 3 DESARROLLO DEL AMPLIFICADOR DE POTENCIA A.-ANÁLISIS.- Para el circuito de la figura 2, 1.- Determinar las ecuaciones para determinar un punto de operación 2.- Determinar Av = Vs/Ve y Ai = Is/Ii (pequeña señal) 3.- Determinar Zi 3.- Potencia que disipa el transistor (en el punto de operación) 4.- Potencia efectiva en R9 (máxima señal simétrica). (PL) 5.- Potencia media que entrega la fuente.( Pcc) B.-DISEÑO.- Para el circuito de la figura 2: 1.- Diseñe el circuito para cumplir con un punto de operación de Ic= 200mA Datos: +Vcc = 12v R9 corresponde a la resistencia del parlante (8 ohms) Calcular R5 y R7 transistores: 2n2222 y 2N3055 2.- Con los valores calculados (estándar) ,determine máxima señal simétrica en Vs punto operación logrado, Pcc, Av, Ai, PL máx, Pc (potencia disipada en el transistor C.- SIMULACIÓN: Simule el circuito diseñado: a) compruebe su diseño Av, Ai punto de operación, b) Máxima señal simétrica que se puede lograr en Vs

R6

Ve

Vs Zi

FIG.3.- Diagrama del Amplificador de potencia

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DESARROLLO DEL DETECTOR DE NIVEL Y VISUALIZADOR A.-ANÁLISIS.- a) Detector de nivel, figura 4, se tiene un transistor operando en corte, por lo cual conduce cuando es activado el díodo base-emisor. Semeja un díodo rectificador con ganancia de corriente, de esa manera el condensador se carga al valor máximo de la señal en el emisor, R11 permite retardar la descarga para mantener un instante el “peak” de la señal de audio de la entrada (Vs) (señal de salida en el parlante). R10 debe tener un valor grande, permite la descarga de C5 = 1uF, cuando se corta el transistor. b) Módulo visualizador con LED; leer el manual del fabricante para comprender su funcionamiento

B.-DISEÑO.- Para el circuito de la figura 4: C4 = 50uF, Vcc = 12v 1.- Determinar R11, para td >= 300ms 2.- Determinar R13 y el rango de V4 para encender cada díodo LED C.- SIMULACIÓN: Simule el circuito diseñado para el detector, con señales de amplitud diferentes a 1kHz:

+Vcc D1 +Vcc 10

C5 Vs R12 1K8 V4 R10

R13

R11

C4

3

D2

11

6

12

7

13

LM 3914 14 8

15

4

16

2

17 18

V4

D10 5

9

1

Barra Punto

DETECTOR DE NIVEL

MÓDULO VISUALIZADOR

FIG.4.- Diagrama del detector de máximo y visualizador de nivel

Vled