Trabajo práctico: Realimentación

Transcripción

1 Problema 1 En los siguientes casos identifique variables muestreadas y comparadas. Diga cuál conjunto de parámetros es el más adecuado para el estudio de la realimentación y calcule los correspondientes a la red ẞ. Una vez calculados dibuje la red beta ideal desplazando los componentes sobrantes hacia la entrada y la salida del amplificador básico. También especifique el equivalente más conveniente para la fuente de señal (Thévenin o Norton). Problema 2 Para un amplificador operacional no ideal realimentado en configuración inversora: a) Identificar la topología de realimentación (variables muestreadas y comparadas). b) Explicar cuáles son los parámetros de cuadripolo más adecuados para caracterizar los bloques A y β en cada caso. c) Calcular la ganancia realimentada y las resistencias de entrada y de salida realimentada. d) Repita los puntos anteriores para la configuración no inversora. Considere la ganancia finita y las resistencias de entrada y de salida del OPA. 1

2 Problema 3 Analizar el circuito siguiente desde el punto de vista de la realimentación. Identifique la topología (variable muestreada y variable comparada) y los bloques Ac y β. Calcule las resistencias de entrada y salida del circuito utilizando realimentación. Problema 4 El circuito de la figura es un amplificador de transconductancia utilizando un LM3886 (amplificador operacional de potencia). Determine la topología, variables muestreadas y comparadas, bloques Ac y β y las resistencias de entrada y salida. interviene el valor de R L en la determinación de la ganancia?. Fije valores para lograr que 0<Io<1,25A cuando 0<v s <100mV. Cuál debería ser el valor de la tensión de alimentación del operacional para asegurar el rango de Io especificado si R L = 8Ω? y si R L =800Ω? Vs + R S + - I o R L r Problema 5 En un circuito de acondicionamiento se requiere amplificar la señal de corriente I S proveniente de un fotosensor. Para ello se utiliza el siguiente circuito: 2

3 - + I o Is Z L G S R F r Qué topología realimentada es la más adecuada para analizar el circuito?. Cuánto vale la ganancia Io/Is para R F =100Ω, Z L =R L =15Ω y r=0,5ω. Determine en este caso las resistencias de entrada y salida de la etapa. Problema 6 En la Práctica 1 analizamos cómo afectaba la realimentación a la respuesta en frecuencia de un amplificador operacional con un único polo. Explique cómo se modificaba el valor del mismo por efecto de la realimentación. Si no lo recuerda, calcule. Ahora realimente unitariamente (β=1) un amplificador cuya función de transferencia contiene dos polos en lugar de uno: A ( S ) A (1 S / S ) (1 S / S ) Suponiendo que S 0 y S 1 son reales. Cómo es la respuesta al escalón para distintos valores de la ganancia A 0? Problema 7 Analice la transferencia realimentada del siguiente circuito utilizando los resultados de la práctica anterior y aplicando el procedimiento de análisis sistematico de circuitos realimentados. 3

4 Problema 8 (disminución de la distorsión en un circuito alineal) El bloque M que se muestra en la figura es un amplificador de tensión con alinealidad. En las zonas 1 y 3 presenta una ganancia unitaria, mientras que en la zona 2 dicha ganancia se eleva a 3,2 unidades. Bloque M vo[v] vig -2 2 vig[v] vo zona 1 zona 2 zona 3 a) Analice gráficamente (y en escala) la tensión de salida vo si en su entrada se inyecta una tensión con forma sinusoidalcon un valor pico de 5V. tiene la salida forma sinusoidal? Para disminuir la distorsión causada por la alinealidad del bloque M se propone aplicar realimentación mediante el siguiente circuito con AO: 4

5 + vig Bloque M vo vi R2 R1 R1=1K, R2=10K. b) Identificar los bloques A y ß y tipo de muestreo y comparación de magnitudes. c) Determine la ganancia realimentada vo/vi para las 3 zonas definidas en el bloque M, considerando que los efectos de carga entre etapas son despreciables. qué observa? d) Si la ganancia del bloque M fuera cero en alguna de sus zonas resolvería la realimentación dicha alinealidad?. Problema 9 Se tiene un amplificador a transistor en emisor común con resistencia de emisor R E (ver figura). Analice cómo la realimentación mediante R E estabiliza el punto de polarización ante variaciones en la tensión de alimentación V CC hallando la ganancia realimentada A r =I E /V CC. (Considere el circuito equivalente de polarización visto desde la base del transistor, donde la reactancia del capacitor de acoplamiento es infinita). Cómo conviene que sea R E? grande o chica?. Si respondió grande: qué desventaja posee esto? (pensar en la amplificación V 0 /V s ) 5

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