DISEÑO Y MONTAJE DE UN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL CON ELEMENTOS DISCRETOS

Transcripción

1 RÁCTICA 1: DISEÑO Y MOTAJE DE U AMIFICADOR DIFERECIA CO EEMETOS DISCRETOS 1.- Objetivos El objetivo de esta primera práctica es diseñar y montar un amplificador diferencial con componentes discretos. Una vez realizado el circuito se medirán las siguientes características: Ganancia en modo diferencial Ganancia en modo común Rechazo al modo común (CMRR) Impedancias de entrada y de salida 2.- Circuito propuesto El circuito propuesto para la realización del amplificador diferencial es el indicado en la figura 1, siendo V e1 y V e2 las señales de entrada y V s1 y V s2 las de salida. Figura 1 1

2 3.- Métodos y condiciones de diseño as condiciones impuestas al montaje representado en la figura 1 son: Generador de corriente: I 0 = 4 ma Tensión en la resistencia R 3 : V R3 = 6 V Tensión de alimentación: V CC = 12 V Margen de salida máximo para los transistores Q 1 y Q 2 Una vez impuestas las condiciones al diseño del circuito, se recomienda seguir los pasos indicados a continuación para un correcto funcionamiento y análisis del mismo. AAISIS E COTIUA El primer paso en la construcción de un amplificador diferencial es el montaje de la fuente de corriente constante I 0. ara ello debe usarse el circuito de la figura 2. Figura 2.- Generador de corriente Sobre este circuito calcular los valores teóricos de las resistencias R 1, R 2 y R 3 para que se cumplan las condiciones impuestas al circuito. Realizar el montaje práctico, ajustando con estas resistencias el valor de la corriente I 0 hasta que se consiga la exigida. Una vez conseguido el generador de corriente, para obtener el valor de R c ha de tenerse en cuenta que el amplificador tenga el margen dinámico máximo. Con todos los componentes del circuito calculados, realizar el montaje de la figura 1 (con v e1 = v e2 = 0V). Realizar las siguientes medidas en el circuito: Corriente I 0 Tensión de off-set de salida (V off-set = V s1 - V s2 ) 2

3 AAISIS E EQUEÑA SEÑA - Cálculo de la ganancia en modo diferencial Mediante un transformador con salida balanceada, aplicar a la entrada del amplificador una señal diferencial, como se indica en la figura 3. Figura 3.- Circuito para la medida de la ganancia en modo diferencial Realizar el cálculo teórico de la ganancia en modo diferencial y comparar este resultado con el obtenido en el montaje práctico. - Cálculo de la ganancia en modo común Realizar el montaje de la figura 4 y medir la ganancia en modo común. Figura 4.- Circuito para la medida de la ganancia en modo común Calcular teóricamente la ganancia en modo común y compararla con la obtenida en el montaje práctico. 3

4 - Cálculo del rechazo al modo común (CMRR) Con los datos anteriores calcular el CMRR del amplificador diferencial, comentando el resultado obtenido. - Medidas de las impedancias de entrada y salida os circuitos de la figura 5 permiten calcular teóricamente Z e y Z s del amplificador. El circuito de la figura 5.1 es el utilizado también para realizar la medida de la Ze, mientras que el de la figura 5.2 sólo debe utilizarse para los cálculos teóricos, no para las medidas prácticas (obsérvese que el generador se aplica en la salida del amplificador). 4.- Material necesario Figura Cálculo de la impedancia de entrada Figura Cálculo de la impedancia de salida T Transformador (proporcionado en el aboratorio) T IC CA3046 (Harris) (1 unidad). (válido para las prácticas 2 y 3) T Resistores 5.- Cuestiones Indicar en qué zona de trabajo deben trabajar los transistores para un correcto funcionamiento del circuito. Medir las variables V CE e I C de cada transistor, indicando si están trabajando en la zona adecuada. orqué no se puede medir en el circuito la ganancia en modo común? Qué desfase existe entre la salida V s2 del circuito y la entrada V e1? Y con la entrada V e2? 4

5 6.- Bibliografía Electrónica Analógica Ricardo García ópez Microelectronics Jacob Millman & Arvin Grabel Small-Signal Semiconductors MOTOROA Semiconductors 5