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“Año del Fortalecimiento de la Soberania Nacional”

“Laboratorio N01 Simetría Complementaria” Curso: Circuitos Electronicos Amplificadores Docente: Ing. Lopez Aramburu Fernando Maximiliano

Integrantes: ALUMNO :

Felix Anderson Olivares de la Cruz – 1210064 David Janampa Pariona - U19219838 Abraham Nahun Trujillo Muñoz - U17206008 Marco Nicolas Carbajal Lopez - U19313812 Yerami Liseo Truyenque Taipe - U17203952 Erick Dominik Alor Yauri -U19205049

Ciclo Verano -2022

CIRCUITOS ELECTRONICOS AMPLIFICADORES LABORATORIO N°1

Amplificador de Simetría complementaria Amplificador Clase B

Salida del amplificador clase B cuando la amplitud de la señal de entrada es 𝑽𝒈 = 1 .

 

La curva de color verde es la señal de entrada. La curva de color azul es la señal de salida. (Afectada por la distorsión de cruce por cero).

Los valores pico de las señales de entrada y salida son: 𝑽𝒈,𝒑 = 𝟗𝟗𝟗. 𝟕𝟐 mV ≈ 𝟏 V ,

𝑽𝒔𝒂𝒍,𝒑 = 𝟑𝟑𝟓. 𝟖𝟏 mV

CIRCUITOS ELECTRONICOS AMPLIFICADORES LABORATORIO N°1

Salida del amplificador clase B cuando la amplitud de la señal de entrada es 𝑽𝒈 = 20 .



Si se incrementa 𝑽𝒈 > 𝟏𝟐𝑽, la señal de salida se recorta en sus valores pico. Por ejemplo, en la figura anterior, se presentó la señal de salida cuando 𝑽𝒈 = 𝟐𝟎 𝑽.

Salida del amplificador clase B cuando la amplitud de la señal de entrada es 𝑽𝒈 = 12 .

 

La curva de color verde es la señal de entrada. La curva de color azul es la señal de salida. (En este caso, la distorsión de cruce por cero es mínima).

Por lo tanto, para el circuito C1, cuando Vg = 12 V,los valores pico de entrada y salida (sin que se afecte la señal de salida) son: 𝑽𝒈,𝒑 = 𝟏𝟏. 𝟗𝟗 V ≈ 𝟏𝟐 V ,

𝑽𝒔𝒂𝒍,𝒑 = 𝟏𝟏. 𝟐𝟏𝟖 V

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Con el valor de Vg ajustado al valor máximo (Vg = 12), se realizan medidas de la respuesta en frecuencia del circuito, variando la frecuencia. f (Hz) 𝑽𝒔𝒂𝒍,𝒑 (𝑽)

100

500

1k

2k

5k

10k

20k

30k

50k

70k

100k

11.221

11.221

11.218

11.217

11.218

11.210

11.202

11.199

11.209

11.204

11.199

Curva V vs f 11.24 11.22 V (V)

11.2 11.18 11.16 11.14 11.12

11.1 0

20000

40000

60000

80000

100000

f (Hz)

¿Por qué se distorsiona la tensión de salida en los cruces por cero?  

Cuando la señal de entrada 𝑽𝒊𝑛 , en su comba positiva, viaja por el transistor npn y se reduce de forma que es menor que 0.7 V (𝑽𝒊𝑛 < 𝟎. 𝟕𝑽 ) el transistor npn se apaga. Cuando la misma señal de entrada 𝑽𝒊𝑛 , en su comba negativa, viaja por el transistor pnp y crece, pero aun es menor que 0.7 V (− 𝟎. 𝟕𝑽 < 𝑽𝒊𝑛) el transistor pnp está apagado.

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En consecuencia, cuando 𝑽𝒊𝑛 esta en el intervalo: − 𝟎. 𝟕𝑽 < 𝑽𝒊𝑛 < 𝟎. 𝟕𝑽, la señal de salida no es la representación lineal de la señal de entrada. Esta distorsionada, tal y como se ve en la anterior imagen. ¿Cómo se denomina la representación de los datos anteriores si el eje vertical se representa en decibelios y el horizontal en escala logarítmica? Se denomina Diagrama de Bode y permite representar a la respuesta cuando la frecuencia incrementa en intervalos muy amplios (de 10 Hz – 100 kHz o más). Amplificador Clase AB

Salida del amplificador clase AB cuando la amplitud 𝑽𝒈 = 1 .

 

La curva de color verde es la señal de entrada. La curva de color azul es la señal de salida. (Se puede observar que no hay distorsión de cruce por cero.)

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Realmente, en ambas imágenes, las curvas son muy similares y están superpuestas. En la primera imagen la señal de entrada cubre a la señal de salida, y en la segunda imagen, la señal de salida cubre a la señal de entrada. Cuando el valor de Vg es 1 V, para el circuito C2, los valores pico de entrada y salida son: 𝑽𝒈,𝒑 = 𝟗𝟗𝟗. 𝟕𝟐 mV ,

𝑽𝒔𝒂𝒍,𝒑 = 𝟗𝟗𝟐. 𝟗𝟕 mV

¿Existe distorsión de cruce en el amplificador AB?¿ Porque? No existe distorsión de cruce por cero. Esto se debe a que al circuito inicial se le añadió una etapa de pre-polarización. Los diodos D1 y D2 permiten que cada transistor funcione por un intervalo mayor a 180 °, y por ende la señal de entrada se amplifica linealmente en la salida. Ya no existe la limitación del caso anterior. Conclusiones  





Los amplificadores de potencia clase B son mas eficientes que los de clase A, pero presentan un fenómeno conocido como “distorsión de cruce por cero”. La distorsión de cruce por cero se genera debido a que cerca al cruce de 0 voltios, ambos transistores no están funcionando. En consecuencia, la señal de salida no es la representación lineal de la señal de entrada. Está distorsionada. Para superar esta dificultad, se construye con circuito de pre-polarizacion, el cual permite que cada transistor opere por un poco más de 180 ° de cada ciclo. Para ello, se conectan diodos entre la base de los transistores y la entrada de la fuente de señal, así como una resistencia de polarización en cada transistor. Este circuito recibe el nombre de amplificador clase AB. Los amplificadores de clase AB no presentan distorsión de cruce por cero. La ventaja de este circuito es que combina las mejores características de cada amplificador: mantiene la eficiencia del amplificador tipo B y la fidelidad del amplificador tipo A.

Recomendaciones 

Cuando se mida la respuesta en frecuencia, conforme se incrementa la frecuencia de la señal de entrada, es más complicado medir la tensión pico de la señal de salida. Se recomienda reducir el valor del Stop Time (en la ventana de Edit Simulation Command) para tener medidas más precisas.

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Bibliografía [1] Electronic Devices and Circuit Theory, Robert Boylestad, 11th edition. [2] https://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html...