examenes electrónica 2
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T1
1:1
1:1
+VL
+Vf
-
Put
Puente
*Vgk1
-
+
-
+
V2=15(V)*
Vgk2
*Vgk3
*Vgk4
*
*
*
-
+
-
Rb11784k
RI 10
R2
1k
Vz3=3(V)
*
+Vf
Q1
Ra5k
Rb3k
C0.1(uF)
SCR4 SCR1
SCR3 SCR2
2
1
240V
Hz
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
EXAMEN FINAL I TÉRMINO 2005-2006 2 de Septiembre de 2005
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (33%)
En el siguiente circuito: a) Calcular el valor de (ángulo de disparo).b) Grafique VC, VL y Vf versus tiempo.c) Calcular el voltaje promedio en RL.
Datos: Diodos: VD=0.7(V) SCR: VAK(ON)=0.7(V) Transistor BJT: β1=100, VBE=0.7(V). PUT: VAK=0.5(V), VV=0.5(V)
PROBLEMA #2 (34%)
Considere:
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5
β1=80 |VBE|=0.6V 1/hoe=100KΩ
D1
VD=0.6V VZ=6.7V Izmin=0.5mA
a) Encuentre el punto de operación DC (IC, IB, |VCE|) para cada transistor (Q1, Q2, Q3, Q4,Q5).
b) Calcule la ganancia diferencial del amplificadorc) Calcule la razón de rechazo en modo común (CMRR).
PROBLEMA #3 (33%)
Suponga que se dispone de la respuesta de un sistema medidor, cuya señal entregada por un
sensor de campos es “Vs”. Deseamos diseñar un circuito que cumpla con las siguientes
especificaciones:
a) Debe amplificar la señal de entrada con una ganancia de 1000 sin que exista desfase.
b) Debe indicar si la señal entregada por el sensor es creciente o decreciente.
c) Usar un indicador para cuando la señal amplificada sea mayor a 8(V).
d) Utilizar un indicador para cuando la señal amplificada sea menor a 4(V).
e) Tener un indicador para cuando la señal amplificada esté entre 4(V) y 8(V).
Dato: Vs=5*sen(2*π*0.1*t)+6 (mV). Usar Amplificadores Operacionales indicando su polarización, LEDs, Resistencias, Capacitores, fuentes, etc.
7v
Vo1
+15v
7v
Vo2
Vi1Vi2
R7 4k
R5 2.5k
R4 0.5kR3 0.5k
R1 8kR6 3kR2 8k
Q4
Q2Q1
Z1
Q3
Q5
Tema 1
a) SCR->rectificador controlado de onda completa
Vf=15(v)-> asceminos Zener ON al inicio de c/semiciclo
Asumo
=> carga exponencial
(
) (
)
b)
(
)
1784k
*
15
5k
3k
Ic IB
+ Vb VAb
-
+ Vc
-
17.66k
+15
Vc I
c)
∫
∫
√
(
√ ) (
√ )
Tema 2
DC
a)
Y
1kVyVf
15
b) AC
⁄
⁄
c)
hie1
0.5k
8k
0.5k
8k
Vo2 Vo1 Vi1
hie2
Vi2
80ib
80ib
ib1
hie1
0.5k
8k
-Vo/2 Vi1/2
80ib
Vi
0.5k
Vi
0.5k
100k
8k 8k
Vo
Vi
200k
0.5k
8k
Vo
Tema 3
I: Amplificador
Si
Si
Si
+3
-
+
-
+
-
V1 V2
+15
-15
+15
-15C1
R3
Crec
+15
-15
Decrec
V3
III: Comparador con 8v: IV: Comparador con 4v:
V: Comparador Ventana
+
-
+5
8v
675
4v
V1
+
-
+5
+5
V4
V4
0.1
675
+
-
+15
-15
V5 1k
+
-
+
-
7
+
-
+15
-15
+15
-15
100uF
10k
Crece
+15
-15
Decrece
1k
999k
Vs
+15
-15
8 675
+
-
+15
-15
Ventana
675 +
-
+15
-15 4
+
-
675Ω
675Ω
0.1v
675 +
-
+15
-15
1k
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2005-2006 16 de Septiembre del 2005
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (35%)
En el siguiente circuito:
a) Encuentre los valores de todas las frecuencias de corte.
b) Grafique la respuesta de frecuencia en magnitud de Vo1 y Vo2.
Datos:
OPAMP : Ideal
Q1 :
Capacitancias de cableado despreciables.
Vi
R1
10k
R41k
R21M
R3 4.7k
R5 4k
R6
4k
R7
4k
C32uF
C2
0.5uF
C4
0.39nF
C1
0.01uF
Vo1
+
-
+20v
Vo2
PROBLEMA # 2 (30%)
Para el circuito
mostrado:
a) Grafique VS. t
b) Grafique
VS. t
Datos:
| |
PROBLEMA # 3 (35%)
En el siguiente circuito:
a) Calcular el valor de C para que el SCR1 conduzca a los .
b) Grafique , V, Y versus tiempo indicando valores críticos.
c) Calcular el voltaje promedio en RL.
Datos:
Considere diodos
ideales.
SCR1 ideal.
UJT: [ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
Nota: Graficar por lo menos dos periodos claramente los valores críticos.
-
+
i1+
-
+20v
-20v
+20v
-20v
+20v
-10v
ViR2 10Ω
R1
10Ω
Q2
Q1
VCE1
VL
+V
VR1
-
-
+
+
+
-Vz=15(V) D2
D1
SCR1
Rb60k
Ra60k
R140
Rp
1k
RL10
C Vc
Vi240V
60HzUJT
TEMA 1
DC:
(
) (
) (
)
| |(
)
AC:
Banda media:
‖ ‖
BAJA FRECUENCIA:
Vo1
gmVgs 4.7k
C2
4k 4k
+
-
OUT O
10k
1M
C1 + Vi
Vo2
-
Vgs
4k
1k C3
1M
ID
1k
4.7k
+20v
( )
‖
‖
‖
ALTA FRECUENCIA:
‖ ‖
( )
‖ ‖ ‖ ‖
(
) (
)
OPAMP:
‖
En banda media:
Cgd
+
-
4.7k Cds
4k 4k
10k
1M Cgs
Vi +
-
Vo2 Vgs
4k Vo1
C4
TEMA 2
Asumimos OPAMP Z.lineal
Demostraciones:
Si ON
Si OFF
I2
Vi
+20
-10 -20
+20
10
I3
10
Q2
Q1
Vi
Vo
+
-
I1
Zona lineal
TEMA 3
Asumimos zener enciende rápido
Asumo ON:
CAPACITOR SE CARGA EXPONENCIALMENTE HASTA
9.53(V)
ON siempre
a) (
)
(
)
(
)
(
) ( )
b)
=0.75(v)
(
)
c)
∫
+15v
+
-
30k
CVc
+15
D2 60k
60k
40Ω
C
∫
√
√
[ (
)]
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
II TÉRMINO 2005-2006 EXAMEN DE MEJORAMIENTO 24 de febrero de 2006
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PRIMER TEMA (35 puntos)
En el siguiente circuito: a) Encuentre el valor de Ra, tal que el circuito de disparo tenga un ángulo de de 72°. (15p) b) Grafique el VAK1(t), del SCR1 (10 puntos). c) Si el SCR3 se abre por daño, grafique la corriente en la carga vs t (5 puntos). d) Si el SCR3 se reemplaza por un diodo D con VAK=1V, grafique la corriente en la carga vs t (5
puntos).
Nota: Grafique dos períodos indicando valores de voltaje, corriente y tiempo.
SCR4 SCR1
SCR3 SCR2
G1
K1 G2
K2
K3
G3
Vi 220 Vac 400Hz
K4
G4
0
0 0
Put
VL 220Vac
220Vac
0
Rz
1k Rc 311Ω
Ra
Rb 5k
RL 10Ω
DZ=15v
C1
1uF
0
Datos: PUT: VD=0.5V, VV=1V, IV=50 mA, Ip=1µA. SCR: VAK on=1V
SEGUNDO TEMA (35 puntos)
DATOS
CWi=4pF CBE=50pF CWX=5pF CBC=2pF CWO=6pF CCE=8pF
Para el circuito dado, calcule: a) Frecuencias de corte en baja (20 puntos) b) Frecuencias de corte en alta (15 puntos)
TERCER TEMA (30 puntos)
En el siguiente circuito determine la expresión y grafique: a) La señal Vo1 vs t. (10 puntos) b) La señal Vo vs t. (20 puntos).
Nota: Graficar dos períodos, indicando los valores de voltaje y tiempo. Datos: |VCC|=15 V, |VBE|=0.7 V, β=60, Potenciómetro centrado (R4).
R3
6k
Vx
C1
0.1uF
Vi
R5
1M
R7
2.2k
R6
2.2k
R4
2k
R1
20k
R2
5k
C3
2uF
C4
1uF
C2
80uF
Q1
Q2
+V
Vo
Tema 1
a) Asumimos que el Zener se encienda inmediatamente inicia el ciclo positivo
Antes del disparo, el capacitor se carga exponencialmente
(
) =>
(
)
[
] [
]
Vo1
-Vcc
+Vcc Q1
Q2
U2 + 3
- 2
V+ 7
V- 4
6 8
1
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6 8
1
U1
LM741
Vi 10*Sin(wt) (V)
f=1KHz
1K R3
1k
R4 SET=0.5
R2
20k
R1
1k
R5
1k
-Vcc
+Vcc
+Vcc
-Vcc
Vo
+Vcc
+15
VA
0.311 Ra
5k 1u
b)
Ciclo (+) conducen 5CR1 y 5CR3
√
*Antes del disparo (5CR1-4 OFF)
Si todos los SCR son iguales:
y
hasta √
*Después del disparo
Ciclo Θ conducen SCR2 y SCR4
*Antes del disparo
hasta
√
*Después del disparo
c)
Ciclo (+) no trabaja
Ciclo Θ normal
- -
--
+
+
+
+
Vs2
VAk4 VAk1
Vak1 Vak2220Vac VL
RL
Vs2 VL
RL
IL
d)
Ambos ciclos normales
Tema 2
Banda media
|| ||
|| ||
||
||
=2355.1
Bajas Frecuencias
C1:C2,3,4
|| || || ||
C2: C1,C3,C4->C.c
Bib1 Bib2
Vi Vo R2 R1 hie
ib1
R3 R5 hie
ib2
R6 R7
Vx
C1
Vi
Ri
Vs2
RL
IL
||
||
C3: C1,C2,C4->C.c
|| ||
C4: C1,C2,C3->C.c
Orden:
Rectificación:
|| ( ||
) ||
C2Req VoR4
Bib1R2||R1hie
ib1
R3||R5||hie
IoReq
Ra Rb
C3
R6 R7
C4
R1||R2 hie
R4
Altas Frecuencias
NODO i:
NODO X:
(
) (
)
( — )
NODO O: ||
(
) (
)
Cce Vi
Bib
CMo2 CMo1
R6|R7 CBE Cwo
CBE Cwi hie
CMi2 CMi1
CBc
Bib Cwz Cce
R3|R5 R2||R1
CBc
hie
Tema 3
a) U1: Saturación: es un comperador entre Vi y GND
b)
+15
-15
Vo Vo1 V1 +
-
+
-
Vi
R2
R5
R1
1k
R3
+7.5
+15
-15
Vo
R2
R5
R1
R3
+7.5
Vo1
Vi
V2
Vo*
I5
+
-
Valores Máximos de VO
a) Ciclo (+) de Vi
b) Ciclo (-) de Vi
+15
-15
Vo R5
I5 - +
0.7
Vo*
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
EVALUACION II DE ELECTRONICA II
Profesores: Ing. Miguel Yapur Auad
Ing. César Martín Moreno
Ing. Dennys Cortéz Álvarez
Fecha: 01-09-06
Nombre:
Paralelo:
Tema1
Considere el siguiente amplificador diferencial:
Datos:
BJT: β=60
Encuentre el valor de R que permita una razón de
rechazo en modo común de 40dB.
Considere:
Q1 Q2 RB2
2k
Vo
RC1 1k RC2 1k
R
Vi1 Vi2
+10v
-10v
RB1
2k
Tema 2.-
Para el siguiente circuito, considere V1=8 Sen(wt)[V], además Vcc=15V. Calcule y grafique en
función del tiempo:
a) Va, Vb, Vc
b) Calcule la impedancia de entrada del circuito.
Para el circuito que se muestra, grafique Va y Vo en función del tiempo. Considere Vcc=15V
Vs
1
R1
50k
R3
40k
R4
20k
D1
U3
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
4
3
Va
-Vcc
+Vcc
Diodo ideal
Vo
C1
20uF +6v
Vs(V)
t(s)
+Vcc
-Vcc
U2
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
R2 50k
-Vcc
+Vcc
R2
10k Vb Va
Vc
V1 U1
lm741
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
5
1
R1
50k
R4
20k R3 30k
Tema3.-
El siguiente circuito regula el voltaje RMS aplicdo a la lámpara L1( Intensidad luminosa constante)
a través del TRIAC 2N544
Datos:
D1, D2, D3, D4, D5 Diodos de Silicio D5: V2= 24V POT en posición central Q1: , β=80 Q2: η=0.6 , RF: Fotoresistor ( se adjunta curva de operación)
a) Determine el valor de RF y la intensidad luminosa de la lámpara incandescente L1, tal que
.
b) Si la intensidad luminosa de incrementa en un 90% (producto de una variación no deseada
del voltaje de entrada V1), determine entonces cual seria el nuevo ángulo de disparo alfa.
2
1
D3 D2
D4 D1 V1
250Vac 60Hz
L1
R1
3.3k
POT
10k
R4
10k
R3 25k
RF
TX1
D5
C1 0.1uF
Q2
Q1
Tema1
ANALISIS DC
MODO DIFERENCIAL:
Si
MODO COMÚN:
IB IE
-
-
- +
+
+
I
Ic
Q2 2k
1k 1k
R
+10
-10v
2k
RB
2k Rc
Vi1 Bib
Vo
hie 1k
2R
-10
2R
Rc 1k
2k Vic
+10
RB
2k Rc Vic
Bib Voc
hie 1k
(
) → (
)
398+199
COMPROBACION DC:
A
→ Q1 y Q2 Zona Lineal
TEMA2
=
a)
b)
Vb Va
I2 I3
+
-
-15
+15
R2
10k
R1
50k
I4
20k
30k
V1 ov
I1 Vc
Parte 2:
∫
∫
∫
∫
∫
∫
Asume D1→ON
y
+
- Vo
+8
Va
40
20 O(V)
I
50k Vs
Va
C1
20uF
+
-
+
-
4
+15
-15
+8
Vo
Va
40k
20
+
-
Vo
Va
+8 40
20
TEMA3
Asume Z5 ON
a)
( )
El capacitor se carga con corriente constante I
(circuito fuente de corriente) hasta (Vc=Vp)
∫ ∫
(K=0 inicialmente)
+24
5k
5k
25k
10k
10Ω
Rf
C1 0.1uF
+24
+24
I
TH2
TH1
RB2
RB1
10Ω
+
-
+ -
+24
10k
De la curva:
+12
0.7 IB
+
IE -
+ -
RT2 +VT2 - +
2.5k
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2006-2007 9 de Febrero del 2007
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (24 P.)
Para el circuito anterior, grafique los valores de Va, Vb, Vc y Vo (6p c/u) Considere Diodo y OPAMP de características ideales.
Vc -
+
V+
V-
+10v
-10v
25k
Vo
Va
100k
-
+
V+
V-
10uF
20uF
V1
V2
+10v
-10v
Vb
80k
-
+
V+
V- -10v
+10v
+10v
-
+
V+
V- -10v
50k
40k
-2v
100uF
40k
PROBLEMA # 2 ( P.)
Para el amplificador diferencial mostrado, calcule :
a) Valores DC de I, Iz y Vo. (6p)
b) Ganancia diferencial:
(7p)
c) Ganancia en modo común Ac (7p)
d) CMRR (4p)
PROBLEMA # 3 (22 P.)
Considerando el siguiente circuito:
a) Calcule el valor de para tener un ángulo de disparo de 90 grados. (10 p)
b) Grafique , y en función del tiempo (12p)
Diodos
Transformador Ideal Potenciómetro Cursor ubicado en la parte superior
Diodos Zeners Ideales Resistencia de armadura de un motor Dc
V1220V, 60Hz
R1
2kRarm 10 Ohms
+ Vo -
R2
Mt2
Mt1
1:1
Dz1=3V
Puente 1
200k Q2
T1
Q1
C1 Vc1
Vx
Dz2=20V
TRIAC
-
+
R1
40k
R2
40k
R4 1.8k
R3 12k
Q1 Q2
Q3
D1 Iz
+12v
Vo
V2
-12v
V1
I
TEMA 1
Etapa 1
[
] [
]
[ ]
[ [
]]
[ ] [ [ ]]
[ ] [ ]
[ ]
[ ] [ ]
[ ] [ ]
[ ] [ ]
[ ] [ ]
[ ] [ ]
[ ]
[ ] [ ]
[ ]
[ (
)]
[ ]
[ (
)]
V1
Va
10u
+
-
R5
V2
20u
Etapa 2
Etapa 3
Si Vb es negativa asumo Diodo ON:
OPAMP Z.LINEAL
40k Vb
Va
+
-
80k
+
-
Vb
Vc
40k
-2v
25k I
+
-
Vc Vb
40k
-2v
25k
D. sigue ON mientras I >0
Durante ese tiempo Vc=0
Si D OFF OPAMP SATURACION
y
SAT Vd<0
Etapa 4
∫
∫√
+
-
Vb
Vc
-2v
40k
25k
Vo 50k
100uF
Vc
+
-
∫
∫ En
En
En
En
En pero antes satura a
TEMA 2
a)
I=IC3=516.67
Ic1
40k 40k
I2
1.8k
IE3 12k
Iz
Vo
+12
-12v
I
- 0.6
+ +
+
+ + 0.6 IE1
- -
- - 0.6
IB3
6.8
b)
c)
[ ]
[ ]
V2 Vo
40k
ib
hie Bib
V
ib
hie 0.1k =2.56k
- Bib +
1.8k 1/hoe
12k 0.0947k
I
-
I
V
ib
2.6547k + Bib
-
200k
12k
I1
+
( )
d) CMRR=|
|
CMRR=81668.76
TEMA 3
Si el TRIAL enciende rectificador de onda completa
Asumimos ZENER(2)ON al inicio del ciclo :
Asumimos ZENER(1)ON Y Z.lineal
Para en Z.lineal
Se carga linealmente con
si inicialmente
2RE
+12
Vic
Vic
2Rz
-12
Voc hie 40k Bib
40k Voc
EN
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
MEJORAMIENTO II TÉRMINO 2009-2010 23 de Febrero del 2007
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (40 puntos)
Dado el siguiente amplificador clase “B”:
Asumiendo que: la frecuencia de V5 es 1KHz y β1=β2=80
Calcular: a) Máxima potencia disipada por cada transitor. (10p) b) Potencia de salida, para V5=15 . (10p) c) Eficiencia, para V5=15 . (10p) d) Potencia disipada por cada transitor, para V5=15 . (10p)
R2
1
D1
+Vcc=+40v
RL=8Ω
R3 Vs
1
Q2
PROBLEMA # 2 (30 puntos)
En el siguiente circuito:
Datos: β1=β2=200 VZ1=3.3(V) VEB=0.7(V) Asumir V1 y DZ1 ideales. Se pide:
a) Graficar IO en función de Vi que varía entre 0 y 1 (V). (15p)
b) Hallar el valor positivo de Vi que enciende a DZ1
R1
1k
R6 33k RL 1.3k
R4
100k
R7 62.5Ω
R5
100k
R2
30k
R3
100k
U1
+
- 2
V+
V- 4
6
30V
cc
+Vcc=+15(V)
Io +Vcc
Q2
Q1
DZ1
PROBLEMA # 3 (30 puntos)
Considere el siguiente circuito:
Datos:
VZ1=15(V) Q1
Se pide: a) Graficar VA en los 360°. (10p) b) Calcular C1 para que el SCR se dispare a los 60°. (10p) c) Calcular el tiempo de conducción del SCR en milisegundos. (10p)
240(V) 60Hz
D1 1k
50k
RL 5Ω
C1
Q1
* *
DZ1
VA
SCR1
Tema 1
En Dc:
En Ac:
a)
b) Si => como =>
c)
d)
Vce
Ic
20 0
0
VCR
iE
Vs
hie
VL 8Ω -
+
Bib -
+
Tema 2
Asumo OPAMP: Z. Lineal Q1 y Q2: Z. Lineal Z1-> OFF
=>
(
)
[
]
Siempre y cuando: OPAMP y Q1, Q2 -> Z. Lineal
Si Si
Si Si
Vi
+0.4839
-30v
100k
RL 1.3k
100k
0.9677 62.5Ω 100k
0.7
0.7
+
- +
- -
-
+
+
Ic2
Ic1 V* O
I1
I2
Vo
I
Io
a)
b) Para Zener se enciende
Tema 3
Asumimos Dz1-> se enciende rápidamente:
Carga exponencial:
(
)
(
)
(
)
50k
+15
C1
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2007-2008 31 de agosto de 2007
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (23p)
Para el circuito mostrado con las señales de entrada
indicadas:
a) Encuentre expresiones para VX(t) y VY(t) en
términos de VA, VB y VC (8p)
b) Grafique los voltajes VX, VY, VO1 y VO2 versus el
tiempo (15p)
+
-
+ 3
- 2
+
-
+
-
R1
200k
R2
100k
R3
50k R4
10k R5 2k
R6
10k
R7
5k
R8
5k R9 10k
R10 1k
R11
11k
C1
10uF
C2
20uF
-15v
+15v
+15v
+15v
-15v
-15v
-15v
+15v
VB
VA
VC
Vo1
+12v
Vo2
+12v
Vy
Vx
PROBLEMA #2 (23p)
Para el amplificador diferencial
mostrado, calcule:
a) Corriente I en DC (6p)
b) Ganancia diferencial Ad (6p)
c) Ganancia en modo común Ac (7p)
d) CMRR (4p)
V1
V2
+20v
-20v
R3
1k
R16k
R2
6k
R7
1k
R6
1M
R5
470k
Q1 Q2
Q3A
R4
1k
Vo2Vo1
I
PROBLEMA #3 (24p)
En el siguiente circuito:
a) Determine si el circuito de control oscila. (6p)
b) Graficar en función del tiempo VL, VC1, Vb1 para Pot1=0 ohm (9p)
c) Graficar en función del tiempo VL, VC1, Vb1 para Pot1=10 ohm (9p)
Datos:
TRIAC: Von=1(V); D1,2,3,4,5: Von=0.7 (V). DZ1=5.1(V); Izmin=0(A) UJT: ƞ=0.6; VD=0.5(V); RBB=10(KΩ); Ip=1.8(µA); Iv=5.6(mA); Vv=2(V). Optoacoplador: VLED=1.7(V)
Vi=220*√ *Sen(377*t) (V).
Vi 220v -60Hz
VC1
UJT
-
+
TRIAC
Vb1
D1
D2
D3
D4
R1
5k
R2 10k
R3
0.22k
R4
0.22k
RL10ohm
Pot1 25kDz1
C1 0.1uF
D5
optoacoplador
Tema 1 Etapa 1
Etapa II
∫ ∫
Etapa III
( )
Etapa IV
OPAMP SAT
R9
+
-
R6
R8
Vx
Vy
R7
Vo
1k
Vx
Vo1 11k
+12v +
-
Tema 2
a) DC
( )
b) Modo diferencial
-20v
ID
1k 1M
470k VG
VE
-
+
+20v
-20v
1k
6k 6k
1k
6.518
+
+
+
+
VDS
-
-
-
- + +
IE1
VE
IE1
VCE
0.7 0.7 - -
V1 Vo1
hie
1k
6k
Tv
Bib
c) Modo común
d)
470k 1M
.
1k
.
Vgs +
-
I1 gmVgs
+
- Vds
I
I
V - +
Vic Vo 0.8057k 1k
6k Bib
2(419.786k)
Tema 3
Asumimos DZ1-> ON desde el inicio del ciclo (+) y (-)-> R.onda completa
a)
Carga:
Si
Si
RB1
10k
Vc
+5.1
P1
VDRB2
0.22k
Vo1
+
+
+
+
0.7
1.7
-
-
-
-
10k
P1
C1
+5.1v
b) (
) (
)
(
)
(
) (
)
√
(
)
(
)
0.5
-+
+
-
1.7
-
+
Vc 0.22k
Vb
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2007-2008 14 de Septiembre de 2007
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (40p)
En el siguiente circuito:
a) Grafique io(wt) si
Vi=4*sen(wt) (V)
(10p)
b) Grafique io(wt) si
Vi=20*sen(wt) (V)
(10p)
Datos: Q1 y Q2: β=200; |VBE|=0.7(V) OPAMP real: -VCC+2V<VOP>+VCC-2V En el siguiente circuito:
a) Calcule la expresión literal
que define VO (10p) b) Determine el rango de Vi
para que Q1 opere en zona lineal (10p) Datos: Q1: Beta muy grande; |VBE|=0.7(V) OPAMP ideal
R1
5k R3
1k R4 1k
+Vcc
-Vcc
Vop
10 ohm Q2
Q1
Io
Ro
-
+ V-
V+
-Vcc
+Vcc=+15v
R2 10k
Vi
- 2
+ 3 V- 4
OUT 1
V+ 8
R1
100k
R5=33.332 -Vcc
+Vcc=+15V
- V
-2Vcc
Vo
1k
Ro
R3 100k
100k Vi
100 ohm R4
+V1=5v
R2 Q1
PROBLEMA #2 (30p)
En el siguiente circuito amplificador, asuma que los transistores están operando en la zona lineal: Q1 y Q2:
CWi=2pFCBC=1pF CWO=3pF
a) Calcule la ganancia del amplificador Vo/Vs (6p) b) Calcule las frecuencias de corte inferior (bajas frecuencias) (12p) c) Calcule las frecuencias de corte superior (altas frecuencias). (12p)
PROBLEMA #3 (30p)
| |
a) Calcule el valor de RE para tener un ángulo de disparo =45°. (18p) b) Grafique el voltaje VL y VC versus t para dos períodos de V. (12p)
V
R2 5
R3 10Ω
R4 2.1k
R5 10k
RL 5Ω
Q1 Q2
C1 1uF
RE
5v 20v
0.7v
Rx
+VL-
T1
VG
Vc
Vs
Rs
1k
R1
80k
R2
20k
R3
5k
R4
0.5k
R5
500k
R6
10k
Ro
10k
Ci
1uF
Cm
2uF
Co
3uF
Vo
+VCC
Q1Q2
Tema 1
Asumo Z. lineal
(
)
| | | | | |
a)
b)
R1
5k
1k
1k -15
+15
Vop - V
10 Ω
Io
Ro
-
+
-15
+15
R2
10k
Vi +
V
- +
0.7
a) Asumo Z. Lineal
b)
(
) (
)
50.05+10.01
Tema 2
AC
Vi
0.5k
Z2 Z1
Zo
Bib1 Bib2
Vo Vs
80|20=16k hie
ib1
5k 500k
hie ib2
10k 10k
Vx 1k
( )
( )
a) Bajas Frecuencias
Ci:
Cm:
Co:
b) Altas fracuencias
(
)
Cwo Vi
Bib1
CM1o
5k Cwi 1k
CMi1
5|500=4.95k 16k
CBc
Vo Bib2
CM2o
1k
CBc
1k
0.5k
CM2i
1kVs Ci
Zi
Z1
Cm
Z2
Zo
Co
10k
(
)
CTi
( )
CTm
Tema 3
a) Mientras el SCR->OFF => DZ2ON ->Asumimos ON
=> capacitor se carga linealmente
∫ ∫
4.95k
Vs Bib1
Gm=CM1o+CM2i
5k 1k
16k
Vo Bib2
Go=Cwo+CM2o
1k
1k
0.5k
VC
VD VEC
5
V1
0.7
+20v
IB
+
+
+
+
+
+
+
IC
ID
-
-
- -
-
-
IE
0.7 -
RB2
2.1k
10Ω
RE
I1 10k
RB1
Comprobación
Comprobación Zener y Diodo:
DZ y D ->ON
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2007-2008 7 de diciembre de 2007
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (24 p)
Dado el siguiente circuito amplificador:
Considere:
Q1: VBE=0.7 v, β=100, Cbc=20pF, Cbe=8pF, Cce=8pF
CWi=8pF, CWo=10pF a) Calcule las frecuencias de corte en baja y alta. (16p) b) Obtenga el gráfico de respuesta de frecuencia (Diagrama de Bode) para magnitud. (8p)
Vs
Rs
1k
R1 120k
R2 30k R4 2.2kRL
8.2k
Cs
0.1uF
Cwi
CE
0.1uF
Cwo
Q1
+14v
VL
PROBLEMA #2 (24 p)
En el circuito mostrado considere:
Tx1: N1/N2=1/1 (ideal)
Tx2: N1/N2=2/1 Rp (primario)=0.1Ω Eficiencia=90% Q1: β=100 VBE=0.7 v Parlante: resistencia de 3.2Ω
a) Grafique las rectas de carga en DC y AC (6p) b) Si el voltaje en el parlante es de 5Vpp, determine la potencia de salida y la eficiencia. (6p) c) Calcule la máxima potencia de salida en el parlante sin distorsión. (6p) d) Calcule la eficiencia máxima sin distorsión del amplificador y el correspondiente valor de
Vin. (6p) PROBLEMA #3 (22 p)
Considere un amplificador clase B ideal construido con transistores BJT, alimentada por una fuente
dual:
a) Calcule el valor de la fuente dual para tener una potencia de salida AC de 100W y que
alimenta a una carga de 8 ohmios resistivos con una eficiencia del 50%. La ganancia de
voltaje considérela igual a 1. (6p)
b) Grafique las rectas de carga AC y DC para un Vcc=25V y la resistencia de carga igual a 4
ohmios, además el valor de beta muy grande. (6p)
c) Para el amplificador del literal b), considere una entrada de 10V pisos, determine la
potencia de salida AC y la potencia de entrada DC. (5p)
d) Para el mismo amplificador del literal b), calcule la máxima amplitud de la señal de
entrada para tener la máxima excursión de la señal de salida sin distorsión. (5p)
2.2Ω
10Ω
1Ω 1000uF
Q1
TX2
TX1
Vin
+10v
Parlante 3.2Ω
Tema 1
a) DC
AC Banda media:
[ ]
( ( ) )
Baja Frecuencia
120k
30k
TH
2.2k
+14v
24k
2.2
- +
0.7 +28
VL
Vi ib
Zo
hie 1k
Vs
24k
2.2k 8.2k
Bib Zi
1k Cs
Zi
1k
24kCi
hie
Vs
Co2.2k 8.2k
( )
38.9841Ω
Alta frecuencia
(
) (
)
( )
2k
24k Cwi
CMo
hie
Cbc
CMi
Vs
Cwo
CCH
2.2k
Cb
8.2k
2.2CE
8.2k
recalcular fHi
( ) ( ( ) )
b)
Tema 2
a) DC
(
)
(
)
I1 Ic
TH
10
2.2
0.1Ω
1Ω
+10v
1.803
1
+ -
1.803v 0.7
AC:
b)
(
)
c)
d)
Tema 3
DC
AC
ib ic
Vce -
+
VL'
1.803 hie Rp
RL'
- + Vi
VL
Vi Q2
Q1
RL 8
+´Vcc
-Vcc
Vi
hie
RL
a)
√
b)
c)
d)
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2007-2008 8 de Febrero de 2008
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (24p)
Datos:
| |
Opamps Ideales
Para el amplificador mostrado
a) Encuentre expresiones para Vx, Vy e en términos de Vi (9p)
b) Intervalo de valores de Vi para el cual son válidas las expresiones anteriores (5p)
c) Si Vi tiene la forma mostrada, grafique Vx(t), Vy(t) e (10p)
PROBLEMA #2 (22p)
Dado el siguiente circuito amplificador:
a) Calcule el CMRR (17p)
b)Grafique Vo (t) (5p)
R51k
+20v
R710k
Q3
Q1Q2
R66k
R4
1k
R3
1k
R1 6k R2 6k
Vo
V1V2
-20v
PROBLEMA #3 (24p)
Dado el siguiente circuito con los datos expuestos:
a) Calcule el ángulo de disparo (alfa)
b) Determine si el circuito oscila
c) Grafique VC1 (t) y Vo(t), si es que el circuito oscila
Datos:
Q1 → = 0.7v, β=100
Q2→ = 10k Ω; η=0.7; = 0.5v; = IuA; = 3 mA; =1V
T1→ transformador de pulsos; =10Ω (resistencia del primario); / = 1/1
SCR1= = 1v
DZ1→ .Diodo zener de 12v y 1w
Ro→ Resistencia de carga de 10 Ω y 10kw de potencia.
-Vo+
R3
2Kohm
R1 100kohm
R2 4kohm
R0
10kohm
Q2 UJT
2N2905 Q1
Ls1
Ls2 Lp2
Lp1 T1
1:1
Vi
220v 60Hz
VZ1=12V D10D1
SCR1
C1 1uF Vc1
TEMA 1
Asumir
OPAMPS → Z. Lineal
Q1, Q2 → Z. Lineal
a)
b) OPAMP1:
OPAMP2:
Expresión válida:
c)
→
Vx= 15 – 0.995 Vi
Vy= 15 – 0.995 Vi
= 0.99 Vi
+
-
-
+
+
Vi Vo1
Vi
Ic
+15v
0.7
- 0.7
Vo2 +
-
IE2
Vx
+
-
1k
0.47k
1k
1k
+15
-15
+15v
Vy
IL
OPAMP2:
TEMA 2
14.925 – 0.995 Vi
29.37> Vi > 0.778
Vi > 4.781 (v)
Ic3
+ 0.7 -
10k 6k 1k
-20 -20
-12.5 IB
+ 0.7 - 3.75k
1k
AC
Modo Común
( )
|
|
b)
En valores pico:
ib Vi
hie 6k
1k Vo
Bib
- -
3.75k
I1
Io +
ib
6k hie3 10000k
10k
Bib
ic
1k
-
+
+
Vic Voc
2RE
hie1 βib
6k 1k
TEMA3
a) Asumo 71→ON (se ensciende inmediatamente) Q1 Z. lineal
→
Capacitor se carga con corriente constante
→
+
- -
+
+
0.7 - +
-
+12v
IB 100k
RB2 4k
Rp
RB1
Vc
IE
Solo carga linealmente hasta Vc=2.944 de alli Q1 satura y carga exponencialmente
Carga lineal hasta Vc=2.944
(
)
En el momento de la descarga → la carga es exponencial
(
)
(
) (
)
√
100k
4k
C
+12v
TH
0.7
RT
C
VT
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2007-2008 22 de Febrero del 2008
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (34 P.)
Para el circuito mostrado, y considerando una señal Vi con frecuencias mayores a 100Hz y
menores a 20KHz, además de ganancia de voltaje aproximadamente igual a uno:
a) Calcule la potencia máxima AC que se desarrolla en Ro
b) Calcule la potencia máxima DC entregada al circuito.
c) Grafique Ve(t)y Vo(t) para la máxima eficiencia. Calcule esta eficiencia.
d) Grafique Ve(t) y Vo(t) para Vip=5V y Vcc2 =-40V
VCC2 -30v
40v
Vi
C3
10uF
Co
680uF
C2
10uF
Ro 10Ω
Re2 100m
R1 Rc1 200mΩ
R2
R3 Rc2 200mΩ
Re1 100mΩ
VCC1
Q1
Q2
0
1
7
8
9
10
13
5
4
Vo Ve
2
0
PROBLEMA # 2 (32 P.)
Dado el siguiente circuito determine una expresión y grafique:
a) La señal Vo1 vs t. (12 puntos)
b) La señal Vo vs t. (20 puntos)
Nota: Graficar dos periodos, indicando los valores de voltaje y tiempo.
Datos: | | | | , Potenciómetro centrado (R4)
PROBLEMA # 3 (34 P.)
En el siguiente circuito:
Datos:
[ ]
SCR1 ideal.
UJT: [ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
Vo1
-Vcc
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
B2 5
B1 1
+Vcc
+ 3
- 2
V+ 7
V- 4
6
B2 5
B1 1
LM741
U2
Q1
Q2
U1
LM741
Vi 10*Sin(wt) (V)
f=1KHz
1K R3
1k
R4 SET=0.5
R2
20k
R1
1k
R5
1k
-Vcc
+Vcc
+Vcc
-Vcc
Vo
+Vcc
VL
+V
VR1 -
-
+
+
+
- Vz=15(V) D2
D1
SCR1
Rb 60k
Ra 60k
R1 40
Rp
1k
RL 10Ω
C Vc
Vi 240V 60Hz UJT
a) Calcular el valor de C para que el SCR1 conduzca a los (18p.)
b) Grafique Vc, V, VL Y VR1 versus tiempo indicado valores críticos.(12p.)
c) Calcular el voltaje promedio en RL.(4p.)
Nota: graficar por lo menos dos periodos, indicando claramente los valores críticos.
TEMA 1
DC
Si 1
35 0
0
AC
35 0
0
a)
b)
Vi
R3 |R1 0.1
0.2 +
VCR -
-
+
Vo’
βib hie
10
-
+ VL=Vo
c)
Con Av
d) Si las fuentes cambian
Si
TEMA 2
a)
b)
+15
-15
Vo Vo1 V1 +
-
+
-
Vi
R2
R5
R1
1k
R3
+7.5
+15
-15
Vo
R2
R5
R1
R3
+7.5
Vo1
Vi
V2
Vo*
I5
+
-
VALORES MAXIMOS DE Vo
EN EL CICLO
EN EL CICLO
a) EN EL CICLO de
b) EN EL CICLO de
Siempre saturado
+15
-15
Vo R5
I5 - +
0.7
Vo*
TEMA 3
Asumimos zener enciende rápido
V=15 V
Asumo ON
Capacitor se carga exponencialmente hasta 9.53 (v)
a) (
)
(
)
(
)-
( ) (
) ( )
-
+ 0.7
+15
D2 60k
60k
40Ω
C
+15
60k
60k
0.7
+
+
-
-
+
-
+14.65v
+
-
30k
C Vc
b)
c)
∫
∫
√
√
[
]
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2008-2009 5 de Septiembre del 2008
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (23 p)
Datos:
Encuentre: a) IE y VEC en DC para cada transistor (6p). b) Ganancia diferencial (6p). c) Ganancia en modo común (8p). d) CMRR (3p).
Vo2
R2 10k
R4 2k
R1 1k
R3 2k
Vi1Vi2
Q1
Q3
Q2
Z1
+10v
Vo1
-10v
PROBLEMA #2 (23 p)
Para el siguiente circuito grafique Vi(t), VO(t), VC(t) y VR1(t)
VR1
Vi 220v 60Hz
Ro 10 ohm
R2
2k
RB 1k RE 870 ohm
R1 1k
C1 1uF
Q2Q1
Vz2=15V
Vz1=12V
+ Vo -
SCR1
Vc
1
12
2
PROBLEMA #3 (24 p)
Para el siguiente circuito:
a) Encuentre una expresión literal para Vo en términos de Vi y las resistencias del circuito
(7p).
b) Suponga que para Vi dado, se obtiene el Vo mostrado en el gráfico. Calcule los valores de
R1, R2, R3, R4, R5 y R6 necesarios (7p).
c) Si Va=12v, Vb=8v y Vc=4v, Calcule los valores de R7, R8, R9 y R10. (4p)
d) Para los valores anteriores y la grafica de Vi dad, Grafique Vx, Vao, Vbo y Vco mostrando
valores de voltaje y tiempo. (6p)
R5
R11
R13
R12
Vcc
U1A + 3
- 2
V+ 4
V-
11
1
U2A + 3
- 2
V+
4
V-
11
1
U3A + 3
- 2
V+ 4
V-
11
1
U4A + 3
- 2
V+ 4
V-
11
1
U5A + 3
- 2
V+ 4
V-
11
1
R1
R2
R7
R8
R9
R10
R4 R3
R6
+24v
-24v
-15v
+15v
Vbo
Vo
+24v
+15v
-24v
-15v
Vao
+15v
+15v
D3
D1
D2
Vi Vx
Vb
Vc
Va
Asuma:
R1=R3=R5=R6 R2=R10=R11=R12=R13=1K
Ganancia
OPAMPs: Caract. Ideales Diodos: VD=0.7(v)
Tema 1 a) Analisis DC
Asumir
b) Ac. Modo diferencial
T.V
2k2k
-10v
Vi1 Vi2
2k hie1
Vi1 ib
Bib Vo1
I1 10k
2k
1k
2k
Iz
+10v
-10v
-
+
+
+
+ + +
+
-
-
-
-
-
- +
0.7 0.7
0.7
-
IE3
V1
VE
IE2
IC3
VEC3
4.7
IE1
VEC1
Ic1
IB3
c) Ac. Modo común
( )
[ ]
(
)
d)
2k
Voc
2(10681.77)
Vic
Vic Voc
2Req
2k hie1
Bib
1k
1/hoe hie3
ib
Bib +
+
+
V
I1
I
-
-
-
-
+
1k
+10v
TH
Tema 2 Asumir VZ2-> enciende inmediatamente
( )
Durante carga:
Durante descarga:
Para Grafico: √
1k 0.87k
VR1 1k
RB2
RB1 Vc 12v
+15v +15v
I
Iz +
+
+
+
+
-
-
-
- -
IB 0.7
V1
IE
+
+
+ -
-
- Vc
10Ω
VR1 1k
0.5
Tema 3
a)
(
) (
)
(
)
(
) (
) (
)
(
) (
)
R6
R3 R4 R5
Vx
Vo ov
ov
+
-
Vy
b)
(
)
(
) (
)
c)
d)
4
8
12
I
R10
R7
+15v
R9
R8
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2008-2009 12 de Diciembre del 2008
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (24 p)
Para el circuito mostrado, y considerando una señal Vi con frecuencias mayores a 20 Hz y menores
a 18KHz, además de ganancia de voltaje aproximadamente igual a uno.
a) Calcule la potencia máxima AC que se desarrolla en RO. (7p)
b) Calcule la eficiencia para máxima potencia en la carga. (3p)
c) Grafique Ve(t) y VO(t) para una señal sinusoidal de entrada de 20 Vp. (4p)
d) Grafique PO vs. Vipico y P2Q vs. Vipico para los valores de Vipico desde 0 hasta su máximo sin
distorsión. (6p)
e) Grafique Ve(t) y Vo(t) para Vipico=10V y VCC2=-40V (4p)
VCC2 -30v
40v
Vi
C3
10uF
Co
680uF
C2
10uF
Ro 10Ω
Re2 100mΩ
R1 Rc1 200mΩ
R2
R3 Rc2 200mΩ
Re1 100mΩ
VCC1
Q1
Q2
0
1
7
8
9
10
13
5
4
Vo Ve
2
0
PROBLEMA #2 (23 p)
Para el circuito anterior considere:
Presente:
a) Punto de operación DC de Q1 (ICQ y
VECQ) (3p)
b) Frecuencias de corte en baja (9p)
c) Frecuencias de corte en alta (9p)
d) Gráfico de Bode de magnitud (2p)
PROBLEMA #3 (23 p)
Considere: Q1: Idss=110mA Vp=-8V
Transformador ideal
Presente:
a) Punto de operación DC del transistor (IDQ y VDSQ) (5p)
b) Rectas de carga en DC y AC (5p)
c) Máximo voltaje pico sobre la carga (RL) sin
distorsión. (2p)
d) Pi, Po y eficiencia máxima sin distorsión. (5p)
e) Voltaje de entrada pico (Vip) para máxima excursión
de salida. (3p)
f) Potencia total de transistor para máxima excursión,
Potencia máxima del transistor. (3p)
Vs
Rs
10
R2 4k
R1 2kR3 3k
R4 3k R5 6k
C3 33uF
C2
0.47uF
C1
100uF
+20V
Q1
2N6021
Vo
Vi
C1
100uF
R1 1k
R2 0.5k R3 0.5k C2
10uF
3 : 1
RL100
Q1
+30v
Tema 1
DC
Si
AC
a)
0.1
R1 0.2Ω
R2
R3 0.2
0.1
Ve
+40v
-30v
VEC2 -
-
+
+ VEC1
Ve
Vi
R1|R3
0.1Ω
0.2Ω +
VCe -
-
+
ic
Bib hie
10Ω
-
+ Vo
VL
b)
c)
d)
( )
(
)
e)
Tema 2
a) DC
b)
AC Media
AC BAJA
C1
2k 1k
4k
3k
+20
VEC1
-
+
Vo Vs
1.33k
3k
3k Bib hie 10
RT2
RT3
Vi ib
6k
C2
C3 ( )
orden C1->C2->C3
( )
c)
( — )
(
)
( )
d)
Ci 1.33k
10Ω hie
Bib
Co 3||6
Vs Bib1
CMo
CMi hie
Cbe
3k 1.33k
CBc
10Ω 6k
Tema 3
a) BC
(
)
(
)
(
)
√
b) AC
c)
d)
I1
VGS
IB
- +
1k
0.5k
0.5k
+30v
VDS - +
Vi
0.23k RL' +
Vds VGS
id
-
gmVgs -
+
e) |
| (
)
(
)
| |
f)
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2008-2009 12 de febrero del 2009
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (23 p)
Para el circuito mostrado, considere OPAMPs de características ideales.
a) Encuentre expresiones literal (en términos de las diferentes Ri) para Ii, V1, V2 en función de
Vi y una expresión para Vo en términos de V1, V2 (16p) b) Para Vi=0.8sen(wt) (V), grafique V1, V2 y VO versus el tiempo. (7p)
R3
2k
R4
4k
+15v
-15v
U2 -
+ V-
V+
V2
+15v
-15v
U4 -
+ V-
V+
R5
3k
R1
1k
R2
2k
R9
1k
R10
1k
R6
1k
R7
1k
R8
1k
-15v
+15v
Vo
U1 -
+ V-
V+ Vi
V1
+15v
-15v
U3 -
+ V-
V+
Ii
PROBLEMA # 2 (23 p)
Para el circuito mostrado: Datos: a) Calcule IC y VCE para cada transistor en DC. (9p) b) Calcule Vo en DC. (2p) c) Calcule la ganancia Vo/Vi (9p) d) Si Vi es de 30mVp y 1KHz, grafique Vo vs t. (3p)
+10v
Vo
Vi
R3 10kR1 4.7k R2 4.7k
R4 4.7k
R5 10k
Q2
Q5
Q1
Q3Q4
-10v
PROBLEMA # 3 (24 p)
En el siguiente circuito regule el voltaje RMS aplicado a la lámpara L1, a través del TRIAC 2N544 Datos: D1, D2, D3, D4, D5 Diodos de Silicio D5: VZ=20V POT en posición central Q1: VBE=0.7V, β=80 Q2: ƞ=0.6, Vd=0.6V, RBB=10K, Vv=0.5V Triac: VMT1,2 (ON)=1V, Imax=25A, Vruptura=600V L1: Bombilla incandescente de 250V, 100W T1: Transformador de pulsos RDC(primario)=10ohms
a) Determine el valor de RF, tal que α=30°. (16p) b) Grafique VL1(t), VC1(t), VD5(t), Vprimario TX1(t). (8p)
21
D3D2
D4D1
V1
250Vac60Hz
L1
R1
3.3k
POT
10k
R4
10k
R325k
RF
TX1
D5
C10.1uF
Q2
Q1
Tema 1
a)
(
)
[
]
[
] (
)
[ (
)
]
(
)
(
)
[ (
)
]
V2
R9
R10
R6
R7
R8 Vo +
-
+
-
V1
V1
V2 Vx
ov ov Ii
+
-
+
-
R3 R4
V2
R5
R1 R2
Vi
V1
(
) [
]
(
) (
)
b)
(
)
—
( )
Tema 2 a) DC
b)
+10v
Vo
10k R1 4.7k 4.7k
4.7k
IE5 10k
Q2 Q1
-10v
+10v +10v +10v
-10v
+ + +
+
+
+ +
-
-
- -
-
+ +
+ 0.7
0.7
0.7 0.7
-
- -
-
IE2 IE1
Ic3
IB3 IB4
Ic4
I2
I1
Ic5
IB5
I3
Ic1
I2
-
-
c)
( ( ))
( ( ))
d)
4.7k
10k
hie2 4.7k
Vi
Vo
ib5 ib2 ib1
+
-
+
-
Vx
βib1 βib2 hie1 R1
4.7k hie5
βib5
OTRA AC
pero i1=0
OTRO AC (asumiendo tierra virtual)
2ibs6
hie4
-
+ hie3
+
ib3
-
Bib3
ib4
Bib4 10k
+
-
4.7k
10k
hie2 4.7k
Vi ib5
Vo
ib1 ib2
Bib2 Bib1
i1
hie1 4.7k hie5
Bib5
4.7k R1
ib1
hie1
βib1 +
-
Vi1 Vo1
Tema 3 a) Se asume que el Z5 se enciende inmediatamente
Capacitor se carga linealmente
si α=30°
TH2 4k
6k
Rf
25k
5k
5k
10k
10Ω
+20v +20v
Vx
+20v Rf
25k
5k
5k
10k
10Ω
+20v
Vx
+20v +20v
0.1uF
TH1
C1
0.1uF
RT1
+
+ 2.5k
Ic
- +
10v
0.7
-
- VT1
b)
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2009-2010 10 de Julio del 2009
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1
Diseñe el amplificador mostrado para una carga R5 de 870KΩ, una corriente de colector de 1mA,
una ganancia de 50 (aproximadamente) y una frecuencia inferior de corte de 20 Hz, sabiendo
además que β mínimo de transistor es 100.
Consideraciones de Diseño:
VCEQ del transistor igual a la mitad del voltaje de la fuente DC
Impedancia de salida aproximadamente igual a R3 (R3=R5/100)
Corriente sobre R2 por lo menos diez veces más grande que la corriente de base
Frecuencias en baja diez veces menor que la inmediata frecuencia superior
(fL2= fL3/10 y f L1=f L2/10)
Vcc= 20v, VBE= 0.7v
Vi
C1
R1
R2
R3
R4
R6
R5
C2
+Vcc
Vo
C3
Q1
PN2222
Presente
a) Valores R1, R2, R4 y R6 (8p)
b) Valores de C1, C2 y C3(12p)
c) Frecuencia de corte superior si Cbc= 3pF (desprecie otras capacitancias parásitas) (4p)
PROBLEMA #2 (23p)
Para el circuito mostrado encuentre:
a) Rectas de carga en DC y AC (5p)
b) Relaciones de vueltas N3/N4 y valor de R2
para que sobre la carga se desarrolle la
máxima potencia posible de 3W (8p)
c) Relación de vueltas N1/N2 para que la
impedancia de entrada Zi sea de 2KΩ (4p)
d) Eficiencia máxima del amplificador y
Potencia del transitor para esa condición (4p)
e) Potencia máxima del transitor. (2p)
Considere:
Β=50, =0.7
= 75% para ambos transformadores
+12v
N1:N2
TX1
N3:N4
TX2
RL
3.2Ω
R2
R1 5.24Ω
Q1
Zi
* *
PROBLEMA #3 (23p)
Para el siguiente amplificador
clase B construido con
transitores MOSFET´s de
crecimiento, considere = 1[V]
y k= 2[A/ ], entonces
= k , calcule:
a) (4p)
b) al 50% de eficiencia del
circuito. (5p)
c) Eficiencia del circuito y
para = 10[V] (6p)
d) Grafique las rectas de carga
AC y DC. (5p)
e) Grafique (t) para una
entrada sinusoidal con =
15[V]. (3p)
Vi
Ci
Ci
R1
R2
R2
R1
Rs 0.5Ω
Rs 0.5Ω
Ro 8Ω
M1
+Vcc=+25(V)
-Vcc
M3
Vo
TEMA 1
a) DC
Trabajando con
1.01 (R4+R6)= 1.3
R4+R6=1.287 K
AC
( )
= = 0.1mA =
R4= 146.535
R6= 1.140JK
R2=20K
R1=163.636K
VB
+
+
Ic
IR1
IR2
-
-
-
+
R1
R2
R3
R4
R6
+20v
IE
Vo βib
R1||R2
R4
ib
R3||R5=R3
Vi
hie
b) C3 FRECUENCIA INFERIOR
||
||
||
c)
( )
(
)
Ri=0
||
C3=53.17 F
C2=90.5627 F
C1=50.654 F
=5.98 MHz
R1||R2
R4
Vi
R3 hie
ib
TH3
TH2 Bib R5
R6
Cbc
CMθ
R1||R2
R4
Vi
R3 hie R5
CMi
Tema 2
DC
= + = 12v
= depende de
AC
+
0
0
a)
Para máxima eficiencia:
Ahora
b)
√
√
=
= 2.37
5.24Ω
0.7 -
+
+ I1 -
ICQ
I2
R2
R1
+Vcc
VCE
R2
Vis
hie RL' R1
VL' Bib
ic
+ VCE -
En DC:
c)
√
√
d)
e)
TEMA 3
Vcc 0
0
= 50(A)
=76.91 Ω
=
= 16.78
η máx =30.727%
= 4W
= = 8W
0.5
0.5
VDs
VCD
-
+
Vo
+25
-25
AC
Máximos:
1)
2) Si
x 100
.RL=
3)
como
25v
0
0 +
=
2.9411 (A)
34.6 W
W
31.663 W
= 28.566%
+
-
id
Vo'
gmVgs +
- Vgs
VL
0.5
Vi
8
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2009-2010 4 de Septiembre del 2009
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (23 p)
Para el circuito mostrado y con las señales de
entrada indicadas:
a) Grafique V1 vs t.(8p)
b) Grafique V2 vs t.(8p)
c) Grafique Vo vs t.(7p)
Considere OPAMPs ideales.
U3A +
-
V+
7
V-
U2A
+
-
V+
V-
U1A
+ 3
-
V+
V-
R1
200k
R2
30k R3 60k
R5
1k
R7 1k
R4
1k
R6
1k
-15v -15v
-15v
Vi2
+15v
Vi1
+15v
+15v
Vo
C2
100uF
C1
10uF
V1 V2
PROBLEMA #2 (23 p)
Para el circuito mostrado, calcule:
a) Ganancia diferencial (10p)
Ad=(Vo2-Vo1)/(Vi1-Vi2)
b) Ganancia en modo común (10p)
c) CMRR (3p)
Considere:
Q1,Q2,Q3: VBE=0,6 v Β=80 1/hoe=100K(para Q3) DZ1: VD=0.6v (como diodo) VZ=4.6v (como zener) Rdinámica=0
PROBLEMA #3 (24 p)
Para el siguiente circuito: a) Determine el ángulo de conducción del SCR1 para los valores dados. (10p) b) Grafique VCE de Q1 y Vo en función del tiempo para los valores dados. (7p) c) Determine el rango de RE que garantice que el circuito oscile. (7p)
Q1->VEB=0.7V, Beta=300 Q2->ƞ=0.7, Rbb=10KΩ, Vd=0.5V, Ip=1uA, Iv=3mA, Rb1(on)=10Ω SCR1->Vak(on)=1V, IH=100mA, IL=200mA, IAKmax=50A DZ1->VZ1=12V DZ2->VZ2=15V
VR1
Vi 220v 60Hz
Ro 10 ohm
R2
2k
RB 1k RE 870 ohm
R1 1k
C1 1uF
Q2Q1
Vz2=15V
Vz1=12V
+ Vo -
SCR1
Vc
1
12
2
Vo2
+12v
-12v
Vo1
Q1Q2R3
1k
R2 4k
R5 1k
R4
1k
R6 10k
R1 4k
Vi1Vi2
Q3
DZ1
Tema 1 Etapa I
∫
∫
∫
* [ ∫ * [ ∫ * [ * [ ∫ * [ * [
Etapa II
+
-
R1
Vi1
1/SC1
V1
+
-
V1
V2
R3
C2
R2 Vi2
Etapa III
+
-
Vi1
Vo
1
1
1 V2
1
Tema 2
a) DC Asumir Zener:
+12v
-12v
1k
4k
1k
1k
10k
4k
+
+
+
+ 0.6
-
- -
IB Ic
IE I1
Iz
4.6v -
IE1
-
-
+
+ - +
IE2
IB
0.6
AC Diferencial
b) AC modo común
(
)
Vic
1k
Vic
1k
4k
2Req
Voc
1k
4k4k
Bib1 4hie1
2Req
VicVic
Req
Bib1
ib1
1k 4k
hie1
Vi1 Vo1
(T.V)
Bib1
ib
100k hie3
1k
10k - +
+
+ Vd=0
(B+0ib+Ix)
Ix
I
-
-
-
+
c) |
|
Tema 3 Asumir VZ2-> Zener inmediatamente, trabaja en ciclos (+)
1) Capacitor descargado
Capacitor se carga linealmente hasta VP
(
) (
)
2) Capacitor Cargado
Capacitor se descarga exponencialmente
RB 1k
IE
0.87k
1k 1uF
IC 12v -
+
+15v
I1
IB
0.7 -
- -
+
+
+
1k
+15v
VD
-
- +
Ic
RB1 +
RB2
RRion(10)
1k
Ecuación de carga:
(
)
El circuito oscila si:
(
)
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2009-2010 18 de Septiembre del 2009
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (35 p)
En el siguiente circuito amplificador, asuma que los transistores están operando en la zona lineal:
a) Calcule la ganancia del amplificador Vo/Vs (8p)
b) Calcule las frecuencias de corte inferior (bajas frecuencias) (12p)
c) Calcule las frecuencias de corte superior (altas frecuencias). (15p)
Vs
Rs
1k
R2
20k
R5
500kR1
80k
R3
5k
R610k
R4
0.5k
Ci
1uF
Cm
2uF
Co
3uF
+Vcc
Q1Ro
10k
Q2
Vo
PROBLEMA #2 (35 p)
Para el siguiente circuito:
Datos:
OPAMP ideal β1=β2=200 VEB=0.7 V VZ1=3.3 V
Se pide: a) Graficar IO en función de Vi que varía entre 0 y 1 V. (25p) b) Hallar el valor positivo de Vi que enciende a Z1. (10p)
PROBLEMA #3 (30 p)
Considere el siguiente circuito:
Datos:
R1
1k
R2
30k
R4
100k
R5
100k
R6 33k RL
1.3k
R7 62.5Ω
+15v
-15v
-30v
+15v
Vi
R3
100k
+15v
U1A +
-
Z1
Q2
Io
Q1
240v 60Hz
VL
RL 5Ω
R2
1k R3 50k
C1
SCR1
TX1
Z1
- + D1
Q1
* *
VA
a) Calcular C1 para que el SCR1 se dispare a los 60°. (15p)
b) Calcular el tiempo de conducción (tiempo que permanece prendido) del SCR1 en
milisegundos. (6p)
c) Graficar VA, VL y VC1 en los 360° (9p)
Z2
Cm
Z1
Tema 1
AC
a) Bajas Frecuencias
Ci
Cm
Co
ib1
Bib1
ib2
Bib2 hie
500k 10k 10k
Vs V 1k
hie 80|20=16k
0.5k
5k Zi
Vi Zo
Vx
Z2 Z1
1k
Zi
Ci
Vs
10k
Co
Zo
b) Altas frecuencias
( )
(
)
(
)
CT1
( )
CTm
CT0
4.95k
Vs Bib1
Gm=CM1o+CM2i
5k 1k
16k
Vo Bib2
Go=Cwo+CM2o
1k
1k
0.5k Gi=Cwi+CM1i
Cwo Vs
Bib1
CM1o
5k Cwi 1k
CMi1
5|500=4.95k 16k
CBc
Vo Bib2
CM2o
1k
CBc
1k
0.5k
CM2i
Tema 2
Asumo OPAMP: Z. Lineal Q1 y Q2: Z. Lineal Z1->OFF
(
)
(
) (
)
Siempre y cuando: OPAMP y Q1, Q2 -> Z. Lineal
b) Para Zener se enciende
+0.4839
Vi
0.9677
o V* - + 0.7
62.5Ω
Vo
I2
I
I1
+
Ic1
100k
100k
1.3k
-30v
100k
Io
0.7 -
Ic2 +
-
+
-
a)
b)
Tema 3 Asumimos DZ1->se enciende rápidamente:
(
)
-
+0.4839
Vi -
0 +
62.5Ω
I2
Vo
+
100k
100k
1.3k
-30v
100.9677
Io
-
+
-
+
50k
+15
C1
(
)
(
)
Io
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2009-2010 5 de Febrero del 2010
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (24 PUNTOS)
Para el siguiente circuito:
Considere:
OPAMPs: Características ideales Q1: VBE=0.7(V), β=100 |VCC|=15(v) Encuentre:
a) Una expresión literal (solo variables) para I0 en términos de Vi, VCC, β y las resistencias del circuito. (8p)
b) Calcule el valor de R8 para que I0 sea igual a 6 (mA) cuando Vi=0. (4p) c) Para el valor anterior demuestre el estado de todos los semiconductores. (6p) d) Si Vi (pico)=1(v) a 60 Hz, grafique Vo1, Vo2 e Io, en función del tiempo indicando claramente
los valores de magnitud en los puntos pico y cero de Vi. (6p).
Vo1
R9
3 1.5k
Vo2 I8
7
U2A
-
+ +
V
- Vi
V+
V-
U1A +
-
V+
V-
Vi
R10 1k
R7
0.5k
R6 1k
R5 0.5k
R2
1k
R1
1k
R3 5k
R8
R4 2k
Q1
+Vcc
-Vcc
+Vcc
+Vcc
-Vcc
PROBLEMA # 2 (24 PUNTOS)
Para el siguiente circuito:
Datos:
DZ1: VZ=5.6(V), VD=0.7(V) Rd=0
Q1 y Q2: K=42(
), VT=-1.4(v)
ID=K
|VGS|>|VT| Q3: VEB=0.6(v), β=100, 1/hoe=50(KΩ) Calcule:
a) Hie (Q3) y gm (Q1 y Q2). (9p) b) Ganancia diferencial Ad. (6p) c) Ganancia en modo común Ac. (7p) d) CMRR en Decibeles. (2p)
PROBLEMA #3 (22 PUNTOS)
Para el siguiente circuito:
Datos:
X1: VAK(ON)=1(v) Puente diodos: VD=0.7(v) en c/diodo DZ1: VZ=18(v) Q1 y Q2: VEB=0.6(v), β=100 X2: RBB=10(KΩ), ƞ=0.7, VD=0.6(V), VV=2(V), IV=10(mA), Ip=1(µA), RB1(On)=0
Vc
+
+
-
1:1
V4 Vi
220 Vrms X1
60 Hz
10
+ VL -
R1
1k
R2 R3 10Ω
- VG +
X2
DZ1 Q1 Q2
C1
601uF
Vi2Vi1
R4150k
R2 4kR1 4k
R3 1k
DZ1
Vo2
-12v
+12v
Vo1Q1 Q2
Q3
Encuentre:
a) El valor de R2 que permite un ángulo de disparo (12p) b) Determine si el circuito está en capacidad de oscilar. Justifique su respuesta (4p) c) Grafique VL, VG y VC en función del tiempo, detallando valores de voltaje. Muestre dos
períodos. (6p)
Tema 1
Asumir U1, U2 => Z.lineal Q1=> Z. Lineal
a)
(
) (
)
(
)
(
)
[
(
)]
b) =>
si
I6
+Vcc
+ V1
U1
+
-
U1 +
-
ov -
-
+
+
+
+
+
-
-
- 0.7 IB1
IE1
V1
Io Vx
I4
VR
ov Vo1
R9
I8
Vi
R10
R7
I
R6
R5
R2 R1
R3
R8
R4
Ic1
+Vcc
R4
R8
TH
I4
Ic1
I8
+Vcc
+VTH
I8
R8 RTH
c) OPAMP V1:
Z.Lineal
OPAMP V2:
Z.Lineal
Transistor Q1:
( )
d) Si
(
)
Si
Tema 2
a) Asumir Z1=> Z Zener
Q1,Q2,Q3=> Z. Lineal
√
√
I4
Ic
IE +
+
+
+
5.6 Iz
-
-
-
-
-
-
+
+
VEC
0.6
IB
V3
VSD
ID1 ID2
VSD -
+
100k
4k 4k
1k
Vo2
-12v
+12v
Vo1
Vs6 Vi2 -
+
Vi1
-
R
+ VS6
+
-
| | √
| | √
Comprobación:
b) AC Diferencial
| |
b) AC Modo Común
R1 R2
Req
VicVic
Voc
VocVic
Vgs
-
+
gmVgs R1
2Req
Vi1
Vgs
-
+
gmVgs R4
1/ho2=50k
1k
ib
hie
-
Q
-
+
+ (B+1)ib+I
Bib Ix V
I
- +
c) |
|
Tema 3
Aumir DZ1=>ON inmediatamente
corriente constante
a)
(
)
(
)
⌈ ⌉
en t=t1
b) Ic2 es constante=4.767mA
R2
IB1 IB2
I2
0.6
IC2 2IB
0.6
+18v
-
+ +
-
+18v
+
+
-
-
0.6
C
RB2
RB1
R3
IC2
VD
c) Descarga
-
-+
+
0.6
Vc
Rs1(ON)=1
V6
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2009-2010 19 de Febrero del 2010
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (40 PUNTOS)
Para el circuito anterior, grafique los valores de Va, Vb, Vc y Vo. (10p c/u) Considere Diodo Y OPAMPs de características ideales.
Vc -
+
V+
V-
+10v
-10v
25k
Vo
Va
100k
-
+
V+
V-
10uF
20uF
V1
V2
+10v
-10v
Vb
80k
-
+
V+
V- -10v
+10v
+10v
-
+
V+
V- -10v
50k
40k
-2v
100uF
40k
PROBLEMA # 2 (30 PUNTOS)
Considere:
Cwi=4pF CWO=3pF,
Para el circuito mostrado calcule: a) Frecuencias de corte en baja y alta frecuencia (24p) b) Gráfica de Bode de Magnitud, especificando claramente la ganancia de voltaje (6p)
PROBLEMA # 3 (30 PUNTOS)
Considerando el siguiente circuito: a) Calcule el valor de C1 para tener un ángulo de disparo de 90 grados. (14p) b) Grafique Vo, VC1, Vx y Vy en función del tiempo (16p)
Diodos=> VD=0.7V Q1=>β=100, VEB=0.7V Q2=>VD=0.5, Vv=1V, Ip=1µA, Iv=10mA, ƞ=0.6, RBB=10K Triac=>VMT1,2(ON)=1V Transformador => Ideal Potenciómetro => Cursor ubicado en la parte superior Diodos Zeners => Ideales Rarm => Resistencia de armadura de un motor DC
V1220V, 60Hz
R1
2kRarm 10 Ohms
+ Vo -
R2
Mt2
Mt1
1:1
Dz1=3V
Puente 1
200k Q2
T1
Q1
C1 Vc1
Vx
Dz2=20V
TRIAC
-
+
Rs
0.1kRL
10k
R4 1kR2 3k
R1 6k
R3
2k
Cs
10uF
Cwo
Cwi
Cc
0.1uF
Vs
Q1
+15v
TEMA 1
Etapa 1
(
) (
)
[ (
)]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ (
)]
[ (
)]
V1
Va
10u
+
-
R5
V2
20u
Etapa 2
40k Vb
Va
+
-
80k
Etapa 3
*Si Vb es negativa asumo Diodo ON:
D. sigue ON mientras I>0
Durante ese tiempo
*Si D=>OFF => OPAMP =>Saturación
=> y
para(-)SAT
+
-
Vb
Vc
40k
-2v
25k
I
+
-
Vc Vb
40k
-2v
25k
+
-
Vb
Vc
-2v
40k
25k
Etapa 4
∫ ∫
∫ ∫ en
pero antes
satura a 0(V)
Vo 50k
100uF
Vc
+
-
Problema 2
DC
zona lineal
a) Frecuencias en baja
Ro
1k
Ri
2k
ib
hie 2k RL 10k
Rs
0.1k
Cs Cc Vs
-
+ Vi
100ib
6k2k
3k
1k
+15
Cs
Co
Ganancia Banda Media
( )
Frecuencias en Alta
( )
(
) (
)
1k
2k hie 10k
2k
Rs
0.1k Cwi Cwo
Cbc
Vs Vi Vo
b)
TEMA 3
Si el TRIAL enciende rectificador de onda completa
Asumimos ZENER(2)ON al inicio del ciclo:
Asumiendo ZENER(1) ON y Q1 Z. lineal.
Z1 ON
si inicialmente
RB2
RB2
R2
R2 C1
C1
+
+ 3v
3v 0.7
0.7
+20v
+20v
RB1
RB1
-
- +
+ -
-
Vx
Vx
Ic
Ic IB
IB
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2010-2011 3 de Septiembre del 2010
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (23p.)
DATOS:
Q1, Q2, Q3:
Z1:
Calcule:
a) Punto de operación DC de Q1, Q2 y Q3. (7 p)
R3
2k
R4
2k
R6 500Ω
R5 500Ω
R1 140Ω
R2 2k
Z1
Q2 Q1
Q3
Vi1 Vi2
Vo1
+20v
Vo2
-20v
b) Ganancia diferencial Ad=(Vo2 Vo1)/(Vi1-Vi2). (4p)
c) Ganancia en modo común Ac. (9 p)
d) CMRR en dB (3 p)
PROBLEMA # 2 (24p.)
Para el circuito mostrado:
Considere
a) Exprese V1 en términos de Vi1 y Vi2. Considere que el potenciómetro R7 está fijado de
tal manera que hay 10 K en la parte superior y 15K en la inferior.(8 p)
b) Si Vi1=2v(DC), Vi2=1V (DC), el potenciómetro R7 está en posición central y el
potenciómetro R10 también está en posición central, grafique el voltaje Vo vs. t,
mostrando claramente las magnitudes de voltaje y tiempo.(8 p)
c) Si Vi1=2v (DC), Vi2=1v (DC), el potenciómetro R7 está en posición central y el
potenciómetro R10 está totalmente en posición superior, grafique el voltaje Vo vs. t,
mostrando claramente las magnitudes de voltaje y tiempo.(8p)
-15v
+15v
D1
Vo
+15v
C1 10uF
R1
5k R2
5k
R3
20k
R9
15k
R8 2k
R10
20k
R11
75k
R4 15k
R5 10k
R6
20k R7 25k
U2A +
-
V+ 8
V-
Vi2
Vi1
+15v
-15v
V1 -15v
+15v
U1A +
-
V+
V-
PROBLEMA # 3 (23p.)
Para el siguiente circuito y con los datos mostrados:
Diodos
Q1
Q2
Zener1
Zener2
Trasformadores Ideales
a) Calcule ángulo de disparo . (6 p.)
b) Grafique
c) Calcule el voltaje promedio en la carga (6 p.)
d) Si y , calcule el valor de . (5 p.)
Vz1=20v
Vo
Vz2=5v
TX2
1:1
K2
G2
Q1
TX3
1:1
K3
G3
D1
D2 Lp
Ls1
Ls2
TX0
1:2
Q2
TX4
1:1
K4
G4
SCR4 SCR1
SCR2 SCR3
Ro
10-ohms
R1
1k
R1 476,666k C1 1uF
TX1
1:1
Vi
220V 60Hz
G1
K1
TEMA 1
DC
Asumir ON
Z. ZENER
Z ON
Z.LINEAL
Z.LINEAL
a) AC DIFERENCIAL
Ad=34.86
Vi1 Vi2
VEC3
VEC1
Ic
IB1
IE2 IE1
Ic3
VE
+ Vx
-
I2
- 0.7
0.7 Iz1
2k 2k
0.5k 0.5k
140Ω
2k
IE3
+20v
-20
4.7
+ +
-
-
+
+ +
+
+
- -
-
-
Bib
ib1 2k
hie1 0.5k
Vi1 Vo1
b) AC M. COMUN
[ ]
[ ]
2RTH
2k Vic
Voc βib1
2k
2RTH
0.5k
ib1
Voc
0.5k
Vic
hie1
Bib3
Rd||2k=9.95Ω
hie3 - +
0.14
0.14
Rd
2k
V
I
1/hoe
TH
Ix Bib3
0.15645k
0.14k
30k
- +
V
I ib3
+
+
-
-
c) CMRR=|
|
TEMA 2
a) Real negativa:
Vd=0
[
]
[
]
[
]
[ ( )]
b) Si en posición central
[ ]
+
-
R7b=15k
TH
R1
5k R2
5k
R3
20k
R4 15k
R5 10k
R6
20k
R7a=10k
Vi2
Vi1 +15v
-15v
-
+ V
V V1
Si Diodo OFF:
(
)
(
)
c)
DIODO OFF
10
102
75k
+15v
-
+
VAk
VB
1.667
ov
ov
10k
Vo
+15v
C
R9
15k
R8 2k
10k 75k
+
-
OUT
Vi2 Ic
I8
I1
20k 2k D1
+15
I8
75k
(
)
Tema 3
a) Carga Ro-> rectificador onda completa
Asumir Z1->ON inmediatamente inicia ciclo (+)
Asumo Z2-> Zener Q1-> Z. Lineal
Capacitor se carga linealmente
∫ ∫
R1 476.666k
Ic
IB
-
+ +20v
-
+ IE 0.7
Iv
C1
b)
c)
∫
d)
VD
+
-
-
+
+
Ic
- Vc
RB2
RB1 V1
+20v
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2010-2011 17 de Septiembre del 2010
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA #1 (33 p)
En el siguiente circuito, haga lo siguiente:
a) Dibuje rectas de carga AC y DC. (10p)
b) Calcule la potencia máxima de salida para tener la máxima eficiencia (9p)
c) Calcule la potencia que entregan las fuentes de alimentación, cuando Vi=10 (V). (9p)
d) Grafique el voltaje Ve(t) para el Vi dado. (5p)
Q2
Vcc1=20V
Vcc2=-40v
Vi
Ci1
10uF
Ci2
10uF
Co
100uF
R1
R2
R3Rc20.1ohm
Rc10.1ohm
Ro8ohm
Q1
Q3
Q4
VoVe
PROBLEMA #2 (34p)
Para el circuito mostrado:
a) Encuentre expresiones para Vx(t) y Vy(t) en
términos de VA, VB y VC (10p)
b) Para las señales de tiempo mostradas, grafique
los voltajes Vx, Vy, Vo1 y Vo2 versus el tiempo
(24p)
Vx
-15v
+15v
+
-
R3
50k
R1
200k
C2
20uF
C1
10uF R2
100k
VA
VB R7
5k
+
-
+15v
-15v
R11
11k +12v
R10 1k
Vx
+15v
-15v
+
-
R4
10k
VA
VB
R8
5k
R5 2k
+15v
+
-
-15v R9 10k
Vo1
Vo2
R6
5k
PROBLEMA #3(33p)
Datos: TRIAC: Von=1(V); D1,2,3,4,5: Von=0.7(V). DZ1=5.1(V); Izmin=0(A) UJT: η=0.6; VD=0.5(V); RBB=10(KΩ); IP=1.8( ; IV=5.6(mA); VV=2(V). Optoacoplador: VLED=1.7(V)
Vi=220*√ * Para el circuito anterior:
a) Determine si el circuito oscila. Demuéstrelo claramente (5p) b) Grafique VL, VC1, Vb1, en función del tiempo, para Pot1=0 ohm (14p) c) Grafique VL, VC1, Vb1, en función del tiempo para Pot1=10Kohm (14p)
Vi 220v-60Hz
VC1 UJT
-
+
TRIAC
Vb1
D1
D2
D3
D4
R1
5k
R2 10k
R3
0.22k
R4
0.22k
RL 10ohm
Pot1 25k Dz1
C1 0.1uF
D5
optoacoplador
Tema 1
a) DC: Asumiendo
AC
Si β
b) Para máxima eficiencia
c)
=10
(
)
(
)
Vi
R1|R2
Ro
Rc1
Vo
-
-
+
+
VCE
ic
d) En DC:
y
Tema 2
Etapa I
30
30 -
-
+
+
Icq=0
Icq=0
+20
-40
Ve
R1
R2
VA
VB
1/SC1
Vx o
+
-
Etapa II
∫ ∫
∫
* ∫
*
Etapa III
R4
Vc
+12v
R3
Vy
R5
1/SC2
+
-
R9
+
-
R6
R8
Vx
Vy
R7
Vo2
Etapa IV
OPAMP SAT
*
*
Tema 3
Asumimos DZ1-> ON desde el inicio del ciclo (+) y (-) -> R. Onda completa
a)
Carga:
1k
Vx
Vo111k
+12v +
-
OUT
10k
P1
C1
+5.1v
b) (
) (
)
(
)
(
)
(
)
√
RB1
10k
Vc
+5.1
P1
VDRB2
0.22k
Vb1
+
+
+
+
0.7
1.7
-
-
-
-
0.5
-+
+
-
1.7
-
+
Vc 0.22k
Vb
c) (
)
(
)
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2010-2011 10 de Diciembre del 2010
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (23 p)
Para el siguiente circuito:
Datos:
Si se desea desarrollar una corriente de colector (IC) en DC de 1mA y un VCE en DC igual a 4.5 v,
calcule:
a) Valores de RC y RE. (4p)
b) Valor de RB si se desea que IZ1=4mA (2p)
c) Ganancia de voltaje Vo/Vi. (3p)
d) Valores de CC y CE si se desea frecuencias de corte en baja fLCC=10Hz, y fLCE=300Hz (6p)
Q1
+Vcc
Vo
D1
RB
RC
RE
RLCWo
Cc
CEVi
TX1
e) Frecuencias de corte en alta (6p).
f) Ancho de Banda del circuito. (2p).
PROBLEMA # 2 (23 p)
El circuito de la figura No. 1 muestra un amplificador de potencia, clase A con acoplamiento de transformador, el cual tiene como carga un parlante de 8Ω. El transformador tiene una relación de vueltas 3:1. Asumiendo que RE=0Ω y que los valores de R1 y R2 producen una corriente de base de 6 mA en corriente continua, y que la señal de entrada Vi da como resultado una corriente de base pico de 4mA, se pide calcular:
a) VCEmáx y VCEmín; ICmáx e ICmín (8p) b) Los valores RMS de la corriente y el
voltaje de la carga (8p) c) La eficiencia del amplificador (7p)
Nota: Para el cálculo de los valores pedidos, se recomienda limitarse a los valores de las curvas del transistor de la figura No. 2; Ic sat y VCEcorte especificados en las curvas
VL V1
Ibpico=4mA Debido a Vi:
IB=6mA
Q1
= 3 : 1
RL=8Ω
RE R2
R1
CE
C1
1n Vi
Vcc=10V
PROBLEMA # 3 (24 p)
Para el siguiente amplificador clase B, considere VT=2(V) y k=6(A/V2), entonces Id=k(Vgs-VT)2,
realice lo siguiente:
a) Grafique las rectas de carga AC y DC. (4p) b) Calcule PQACmáx. (3p) c) Calcule PIDC y eficiencia del circuito para Vip=10(V). (3p) d) Calcule POAC para Vip=15,9155(V). (3p) e) Encuentre Vip para tener la potencia máxima en los transistores. ¿Qué valor tiene esta
potencia? (3p) f) Grafique Vo(wt) para un Vi=5*Sen(wt) (V). (2p) g) Calcule la potencia en las resistencias Rs para eficiencia del 50%. (3p) h) Encuentre una expresión literal para representar la frecuencia de corte en baja del circuito
(3p)
Vi
Ci
Ci
R1
R2
R2
R1
Rs 0.5
Rs 0.5
Ro 8Ω
M1
+Vcc=+25(V)
-Vcc
M3
Vo
Tema 1 a) DC
b)
c)
( )
( )
d)
CC
+
+
+
+
+
-
-
- IE
-
+Vcc
Ic
- 0.7v I1
IB
4.7v
Iz1 rd
Rc
RB 4k
RE
VCE
VE
+ - ib
Bib - +
+
Vi
-
Vo
RB hie Rc RL
rd
RE
+ -
TH2 CE
Vi
Cc ib
Bib
Vo
hie Rc RL
9.97
TH1
CE (
)
e)
( )
( )
(
)
Ci
Co
( )
f)
0.97
CWo Cbe
- +
CMi
Rc||RL
Cbc
CMo
Vo Bib
Vx
hie
+ -
hie THi
Ci
Tema 2
DC
AC
a)
Recta de carga
-
+
+10v
VCE
Bib R1||R2 hie RL'
Vc2 -
+
Vi
b)
c)
Tema 3
a) DC
AC
ID
VDs
-
+
Rs
Rs
-Vcc
+Vcc
id
Vgs
Vi +
Vds -
Vo
Ro
Rs
Vo'
+
-
gmVgs +
-
b)
c)
Si
d)
e)
=15.912V
f)
g)
h)
Vgs
Vi
Rs
Ro
+ gmVgs
- R1
Ci
i=0
Ci
2R2
R1
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
SEGUNDA EVALUACIÓN II TÉRMINO 2010-2011 4 de febrero del 2011
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (23 p)
Para el siguiente circuito:
Datos:
Se desea obtener una ganancia diferencial (
)
Encuentre lo siguiente:
IT R2 10k
R1
RB1
1k
RC1 5k RC2 5k
Rb2
1k
+15v
Vo2
-15v
Vo1 Vi1 Vi2
D1
Q1
Q3
Q2
a) Calcule el valor de la corriente de cola IT. (8p) b) Calcule el valor de R1. (3p) c) Demuestre que los transistores operan en zona lineal. (2p) d) Encuentre la ganancia en modo común Ac. (8p) e) Encuentre el CMRR en Decibeles. (2p)
PROBLEMA # 2 (24 p)
a) Considerando la curva característica del diodo zener tal como se muestra en la figura. Si Vi es una señal triangular centrada en el eje horizontal, tal que el voltaje pico es mayor que Vz, se pide graficar Vo verticalmente debajo de Vi. (8p)
b) Considerando que el bloque que está en la realimentación del Opamp es un multiplicador de 2 señales: A y B; y que la salida es AxB, se pide encontrar Vo en función de V1 y V2. (8p)
c) En el circuito mostrado, si : 2R1=2R2=R3+R4; R4-R1=500Ω; encontrar el valor de iL en función de Vi. (8p)
V2 A
B
AxB
Ri
Vo
+
-
Rf
V1
Vi -
+
R
Vo
Vf
+
-
If
- +
PROBLEMA # 3 (23 p)
Para el siguiente circuito:
a) Calcule el ángulo de disparo α (9p)
b) Grafique Vc1(t), Vb1(t), Vm(t), Vx(t) con los datos del literal a) (8p)
c) ¿De que valor debe ser Re para tener un voltaje promedio en la carga igual al valor pico
dividido para π? (6p)
+
-
-
+
Vo
iL
Ri
R2
Vi
R3
VL R4
Considere lo siguiente:
D1,…6->Vd=0,7V DZ1->Vz1=20V DZ2->Vz2=12,6V Q1->β=100, Veb=0,7V Q2->ƞ=0,7; Rbb=10K; Vd=0,5V; Ip=1µA; Iv=10mA; Vv=1V; Rb1(on)=ohm SCR1,…2->Vak(on)=1V; lak-max=100A T1->N1/N2=1; Ideal T2->N1/N2=1; Ideal
Rm5ohm
Lm10mH
Dz1
G2
G1
T1
T2
R1
2k
Re 1.5k
R2 1k
Q1
Q2
SCR1
SCR2
D1
D2
Dz2
G1
C1 1uF
D3
D5
G2
D4
D6
K1
K2
Vc1
Vb1
Vx
Vac Vm
K1
K2
Tema 1 DC AC
a)
b)
c)
hie 5k RB1
Vo1 Vi1
Bib Rc1
ib1
Ic3 R2
R1
1k
5k 5k
1k
+15v
-15v
Q2
IE3
VEC3
VEC
IC1
IE1
IB1
+
+
+ +
IE2
+ +
+ -
-
-
-
-
-
+
- -
-
+
4.7
0.7
0.7 0.7
10k
VE
d) AC MODO COMÚN
( )
(
) [ ]
[ ]
e) (|
|)
hie1 Rc1 RB1
Voc Vic
Bib
ib1
2Req
Vic
Voc
2Req
Rc1
Req
Vic
Vic
RB1
Rcc Rc2
RB2
RB1
- -
+ Ix
V
I
R2 hie3 Bib3
ib3
R1 +
-
10k 1/ho3
- +
+
Tema 2
a)
*Asumo Zener como Diodo
Diodo encendido mientras ID>0
*Asumo Zener como Zener:
Vi Iz
+
-
R
Vo
Vz - +
Vi
+
-
+ -
ID R
Vo
VF
V -
Vi Iz
+
-
R
Vo
Vz - +
b)
Asumir Real negativa
c)
Tema 3
a) Se assume que Dz1 enciende rápidamente; DZ2->ON; Q1 Z. Lineal
Capacitor se carga con corriente constante
+
-
OUT
AxB V2 A
B
Ri Vo
Rf
V1
Vo.V2
+ -
V V
+
-
Vo
iL
R1
R2
Vi
R3
R4
+20V
0.7v
Ic
IE
0.6 +
-
0.5
RB2
R2 1k
RB1
RE 1.5k
Vc
+ -
-
-
-
+
+
+
b)
En descarga
√
c) √
∫
∫
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN II TÉRMINO 20010-2011 17 de Febrero del 2011
NOMBRE:_____________________________________ PARALELO:__
PROBLEMA # 1 (34 P.)
Datos:
| |
Opamps Ideales
Para el amplificador mostrado
a) Encuentre expresiones para Vx, Vy e en términos de (15 p.)
b) Intervalo de valores de para el cual son válidas las expresiones anteriores. (7p.)
c) Si tiene la forma mostrada, grafique Vx(t), Vy(t) e . (12p)
PROBLEMA # 2 (33 P.)
Para el circuito mostrado encuentre:
a) Rectas de carga en DC y AC.
(12 pts)
b) (6 pts)
c) Eficiencia máxima del circuito.
(5 p)
d) Potencia de entrada en DC
para Vi=5Vp. (5 p)
e) Grafique Ve(t) y Vo(t) para
Vi=10sen(w )
PROBLEMA # 3 (33 P.)
Para el siguiente circuito grafique , definiendo claramente
magnitudes de tiempo y voltaje.
Q1
Q2
SCR1
Dz1
Vo(t)
Ve(t) RL
8Ω
R1
Rc 0.1Ω
Rc 0.1Ω
R1
CL
C1
C1
Q1
Q2
D1
D2
+30v
+10v
Vi
Dz2
VR1
Vi 220v 60Hz
Ro 10 ohm
R2
2k
RB 1k RE 870 ohm
R1 1k
C1 1uF
Q2Q1
Vz2=15V
Vz1=12V
+ Vo -
SCR1
Vc
1
12
2
TEMA 1
Asumir
OPAMIS Z. lineal
Z. lineal
Z. lineal
a)
b) OPAMP1:
OPAMP2:
c) Si
| |
+
-
-
+
+
Vi Vo1
Vi
Ic
+15v
0.7
- 0.7
Vo2 +
-
IE
Vx
+
-
V+
1k
0.47k
1k
1k
+15v
-15v
+15v
Vy
IL
TEMA 2
a) DC
2
AC
15 0
0
0.1Ω
0.1Ω
VEC
VCE -
+
+
-
+30
-
+ VCE βib
R1/2 hie 0.2
8Ω
Vi
b)
c)
d) Si y
e)
15 (V) 0
0
TEMA 3
Asumimos enciende inmediatamente
Z. encendido
Durante carga:
Durante descarga:
Para gráfico:
√ ( )
1k 0.87k
VR1 1k
RB2
RB1 Vc 12v
+15v
I
+15v
Iz
+
+
+
+
+
-
-
-
- -
V1
0.7 IB
IE
+
+
+ -
-
- Vc
10Ω
VR1 1k
0.5
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACION I TÉRMINO 2007-2008 6 de julio de 2007 NOMBRE: ___________________________________________ PARALELO : __
PROBLEMA # 1 (24 p)
Dado el siguiente circuito amplificador:
Considere:
CS muy grande.
Q1: β=162.5 , IB = 20 uA, Cbc (parásita) = 2F
Cwo = 20 pF
a) Calcule las frecuencias de corte en baja y alta. (20 p) b) Obtenga el gráfico de respuesta de frecuencia (Diagrama de Bode) para magnitud.
(4 p)
a)
Bajas Frecuencias:
Hzf
uFCRf
R
MkhRRRR
C
HzfuFkkCRR
fRR
C
LCE
Eeq
LCE
eq
ieBs
Eeq
E
LCL
LLC
LCLCo
L
07.1027
10496.152
1
2
1
496.15
33.181005.163
13001517100
1
:
916.151*642
1
2
1
:
Altas Frecuencias:
pFCAv
C
pFCAvC
ih
Ri
V
vAv
VkMk
kMVV
Av
ih
i
v
vAv
bcMo
bcMi
bie
b
i
L
SSi
bie
b
S
L
993.1)1
1(
60223001'1
30064
'
433.03.15.17.1
3.15.1
936.129
435.0
1
64
MHzfCR
f
kR
pFpFCC
C
KHzf
pFkCRf
CC
khMkR
C
Ho
oo
Ho
o
Moo
o
Hi
ii
Hi
Mii
iei
i
0143.32
1
4.2
2220
:
059.359
6027363.02
1
2
1
7363.0157.1
:
b)
20log(129.986)=42.275dB PROBLEMA # 2 (24 p)
En el circuito mostrado considere: T1: Rp (primario) = 1 Ω Rs (secundario) = 0.1 Ω NP = 3000 NS = 750 Eficiencia = 85 % Q1 : β = 100
a) Grafique las rectas de carga en DC y AC ( 8 p) b) Determine la máxima potencia de salida en RL sin distorsión. (8 p) c) Calcule la eficiencia máxima sin distorsión del amplificador. (4 p) d) Calcule máxima corriente de pico en el colector sin distorsión. (4 p)
DC:
04.511
*4
11
*450
1450
92.431450
206.1
0616.12
)101(4051.3
62.77.050
10144
0627.7051.37.0450
051.3206.3
627.7206.3
6.3*50
DC
CEC
CEEC
CEEC
CQ
B
B
BE
BE
T
T
R
IV
IIV
VIIV
AI
mAI
kI
II
IkI
kR
VV
Q
AC:
64.7004.46.651
1'
6.6541.0750
2000'
2
2
ec
ELpcec
LSL
acCacCQECQEC
R
RRRiv
RRaR
RIRIVV
VEC Ic
50 0
0 Vcc/Rdc=50/5.04=9.92A
VEC Ic
acCQECQEC RIVV =43.92+(12.06*70.64)=129.112V 0
0 ICQ+VECQ/Rac=1.8277A
b)
MPP 2 VECQ=87.81V se escoge este valor
2ICQRac=170.38
VECP (sin distorsión)=43.92V.
WP
PRR
RP
WP
WR
VP
VV
VRRR
RVV
L
S
SL
LL
S
L
Lp
L
Lp
ECp
ELp
LECpLp
5146.10
777.101.04
4
.777.10678.1285.0
679.12'2
''
786.40
928.0'
'
max
2
'
'
c)
%2645.17
27865.020
427.4450
.427.44031.3627.7
903.60
mAk
I
VIkV
WIVPP
P
BB
ECCi
i
L
d)
AR
VI
L
pL
CP 621.0'
'
PROBLEMA # 3 (22 p)
Para el circuito mostrado encuentre:
a) Rectas de carga en DC y AC (6 p).
b) PL(AC) máxima. (4 p) c) Eficiencia máxima del
circuito. (4 p) d) Potencia de entrada en DC
para Vi = 5Vp. (4 p) e) Grafique Ve(t) y Vo(t) para
Vi=10 Sen ωt. (4 p)
DC:
CCE
CCE
CE
CQ
BQ
IV
IV
VV
I
I
1.015
)1.0(2302
152
30
0
0
AC:
1.81.8
)1.8(
CCQCEQCE
CCE
IIVV
iv
VCE Ic
15 0
0 15/0.1=150A
b)
WR
VP
VVV
VV
L
Lp
L
cepLp
cep
7174.132
815.141.08
8*
15
2
max
c)
d)
WP
Vi
VVVV
si
i
LPcp
pLPpi
968.5625.0
30
625.08
55
e)
VCE Ic
15 0
0 VCEQ/8.1=1.851A
%57.77%100*6841.17
7194.13
6841.17
852.1
*30max
WP
AR
VI
IP
Pi
P
i
QC
cep
CP
CPi
L
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2008-2009 11 de Julio del 2008 NOMBRE : ___________________________________________ PARALELO : __
PROBLEMA # 1 (25 p)
Se desea diseñar un amplificador basado en el circuito mostrado de tal forma que las frecuencias de corte para baja sean: fLCs = 2 Hz; fLCc=30 Hz y fLCe = 400 Hz. Para el diseño considere lo siguiente:
Q1: β = 100 y VBE = 0.7 (V). Vcc = 24 (V); RS = 100Ω (resistencia de la fuente alterna); RL = 1 KΩ (resistencia
de carga). Vc = Vcc/2 para tener igual excursión alterna máxima alrededor del punto de
operación. ICQ = 4 (mA); R1 = 4R2 y RC = 3RE. Cbe = 40pF; Cbc = 3pF; Cce = 1pF; Cwi = 5pF y Cwo = 7pF.
Calcule: a) Los valores de RC, RE, R1, R2, CS, CE y CC (17p). b) El ancho de banda del circuito (8p).
a) DC
2
22
2
2
21
2121
5
4
4
4*
1
3
3*
3
34
1224
41224
4*
.122
24
2*
RRR
R
RR
RRRRR
kR
RR
RR
kR
R
R
mAI
VVcc
Vc
TH
E
C
E
EC
C
C
C
CQ
kR
kR
RkR
I
IRVR
IRIRV
VRR
R
RR
RV
TH
B
EETHTH
EEBTHTH
TH
5.7
.875.1
*5
45.1
100
4
)100
101*4(*)1(7.08.4
7.0
7.0
8.44
24*24
1
2
2
22
2
21
2
AC – Banda Media
kh
I
mVh
ie
b
ie
65.0
26
AC – Baja Frecuencia
Cs: Cc y CE abiertos
uFC
HzkkC
CRRf
kR
RhR
S
S
sT
LCS
T
EieT
42.50
2478.11.02
1
2
1
478.1
110167.05.1*15.1
11
1
1
Cc: Cs – Corto y CE – Abierto
uFC
HzkkC
CRRf
kRR
C
C
CLT
LCC
CT
3263.1
30*132
1
2
1
3
2
2
CE: Cs y Cc, corto
uFC
C
CRf
kR
E
E
CT
LCE
T
4.54
400*31.72
1
2
1
31.711
65.05.11.0
2
3
b) AC – Alta frecuencia:
pFpFpFpFCCCC
pFpFpFpFCCCC
pFAv
CC
pFC
pFAvCC
i
i
Vi
VoAv
woceMoo
Miwibei
bcMo
Mi
bcMi
b
b
026.1171026.3
154.394154.349540
.026.3'
11
154.349
)38.1151(3)'1(
38.11565.0
13'
MHzBW
HzMHzffBW
MHzf
Cf
MHzf
Cf
LceHci
Hco
o
Hco
Hci
i
Hci
928.4
400928.4
246017.19
)13(2
1
92829.4
65.05.11.02
1
PROBLEMA # 2 (25 p)
Datos :
100
v7.0V:Q
EB
1
;
%80Eficiencia
1)primario(Rp:dorTransforma
Encuentre:
a) Rectas de carga en DC y AC (7p). b) Potencia máxima sin distorsión en la
carga.(4p) c) Eficiencia de potencia máxima (5p) d) Potencia del transistor en eficiencia
máxima. (4p) e) Si Vip=800mv, Grafique VL, y Vec versus
el tiempo indicando valores de voltaje. (5p)
a) DC:
06.6100
10151
100
1015115
015150
879.1215150
652.350
506.3
)101(533.8
7.05.2
05.233.87.050
33.8
5.25010
10*15
DC
CEC
CECE
CEEC
CQ
B
B
BE
T
T
R
IV
IVI
VIIV
mAI
mAI
I
II
R
VV
Q
Recta DC
VEC IC
15 0
0 15/6.06=2.475A
Recta AC
ecCecCECec
ec
ecL
LceLcec
LL
RIRIVv
R
RR
RiiRiv
RR
05.26
1*51
1*5'15)'1(
20522'
'
22
b)
MPP 2VCE=25.758
2ICQRac=18.2
WP
PP
WRi
P
Ai
Vv
LMAX
RLIEC
L
cq
RL
cp
ecp
98366.0
983658.0'
22957.1'2
'
350652.0
13448.9
2
max
max
c)
Vec Ic
VEC+ICQRec=22.0119 0
0 ICQ+
ac
EC
R
VQ
=845.047mA
%907.10100*
01854.9
4708.257.0
.250584.0
50
)15(
2505.0350.015
0
1
1
1
i
iDC
EB
B
i
Ccci
P
P
WP
VIV
AI
VI
P
IIVP
d)
WWWRac
vIVP ce
CCEQ QQ91454.2601.151605.4
2
2
e)
.067.4
0838.510154159.7
5*101120100
15
51'
4159.726
5612.1
2
1
1224.3
'903.3
10054159.7
20100
15
'
1
'
'
1
1
Vv
iih
iRRi
v
v
I
mVhie
Vv
v
v
Vv
v
vVAv
iih
RiAv
p
P
ec
bie
bLb
i
ec
B
L
L
L
pL
i
L
bbie
Lb
PROBLEMA # 3 (20 p)
Para el circuito mostrado:
a) Grafique rectas de carga en DC y AC. (5p)
b) Para condición de eficiencia máxima sin distorsión, calcule: VLp, potencia de entrada, potencia de salida, eficiencia y potencia de cada transistor (5p).
c) Grafique V1 y VL para condición de máxima eficiencia sin distorsión (5p).
d) Calcule la potencia máxima de cada transistor (5p).
DC
0
102
20
Cq
CE
I
VV
AC
Rec=RL
VCE IC
10 LCQCEQ RIV 0
0 A
R
vI
L
CEQ
CQ 1
WP
PPP
P
P
WPR
vP
WPi
VP
distorsiónAi
Vvv
Q
oiQ
i
o
out
L
LP
out
in
cp
ccin
cp
LpCEQ
683.0
366.1
%5.78100*
510*2
10
2
366.61
20*
sin,1
10
2
22
WP
Wp
R
V
R
V
R
VP
VV
v
R
vv
R
V
v
P
R
Vv
R
VP
Riv
R
viVP
Q
L
CC
L
CC
L
CC
Q
CC
LP
L
LP
LP
L
CC
LP
Q
L
LP
LP
L
CC
Q
LCQLP
L
LPCQ
CCQ
0132.1max
026.2
2
1
2
1*
366.6
02
2
0
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
TERCERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2007-2008 14 de Septiembre de 2007 NOMBRE : ___________________________________________ PARALELO : ____
PROBLEMA # 1 (40 p)
En el siguiente circuito:
a) Grafique io(ωt) si vi=4*sen(ωt) [V] (10p) b) Grafique io(ωt) si vi=20*sen(ωt) [V]
(10p) Datos: Q1 y Q2: Beta = 200; |VBE| = 0.7[V] OPAMP real: -Vcc+2V<Vop<+Vcc-2V
OPAMP En zona lineal => Vd=0 => V+ = V-
a) Si Vi=4*sen(wt) y Vop=6*sen(wt) -13<Vop<13 => OPAMP en zona Lineal
4
3 4
RV Vi
R R
1
2 2
K ViV Vi
K
1
1 2
RV Vop
R R
5
15 3
K VopV Vop
K
3
2
Vop
Vi
( ) 6 ( )[ ]
. 0.6 ( )10[ ]
o
Vop t sen t vi t Sen t
Ro
b) Si Vi=20*sen(wt) => Vop=30*sen(wt)
Pero el rango de Vop es: -13<Vop<13 entonces:
( ) 30 ( )[ ]
. 3 ( )10[ ]
o
Vop t sen t vi t Sen t
Ro
( ) 13 ( )[ ]
. 1.3 ( )10[ ]
o
Vop t sen t vi t Sen t
Ro
En el siguiente circuito:
a) Calcule la expresión literal que define vo (10p)
b) Determine el rango de vi para que Q1 opere en zona lineal (10p)
Datos: Q1: Beta muy grande; |VBE| = 0.7[V] OPAMP ideal
Ie>0 Q1 en zona lineal 5 + Vi > 0 Vi > -5[v] Beta muy Grande Ie=Ic
V V
1
1 2 3
V V Vi V V Vo
R R R
1
1 2 3
V Vi Vo
R R R
13
1 2
V ViVo R
R R
100 (5) 100 ( )
100 100
k k ViVo
k k
5Vo Vi
3 4Ie I I
3 4
Vo VoIe
R R
0.01001100 100
Vo VoIe Vo
k
0.05005 0.01001Ie Vi
2 0Vo Vec IeRo Vcc
10.01 2(15)Vec Vo Vo
11.01 30Vec Vo
0Vec
11.01 30 0Vo
11.01 30Vo
2.7248Vo
5 2.7248Vi
2.2752Vi
5 2.2752Vi
PROBLEMA # 2 (30 p)
En el siguiente circuito amplificador, asuma que los transistores están operando en la zona lineal:
99
1K hie : Qy 21
Q
pF 3 Cwo
2pF Cwi
1pF Cbc
a) Calcule la ganancia del amplificador Vo/Vs (6p)
b) Calcule las frecuencias de corte inferior (bajas frecuencias) (12p)
c) Calcule las frecuencias de corte superior (altas frecuencias).(12p)
a) Análisis Banda Media
RS
1kΩ
R1R216kΩ
hie1kΩ
12
R1500Ω
0
0
Bib11 A
1kHz
0° 3
R3R51kΩ
Vs hie11kΩ
4
Bib2
1 A
1kHz
0°
00
R0R65kΩ
5
Vo
0
*Vx Vo
AoVs Vx
RS
1kΩ
R1R216kΩ
hie1kΩ
12
R1500Ω
0
0
Bib11 A
1kHz
0° 3
R3R51kΩ
Vs hie11kΩ
4
Bib2
1 A
1kHz
0°
00
R0R65kΩ
5
Vo
0
1 '
1 1(1 ) 1 (1 ) 1.619
1 1.615moC Cbc pF pF
Av
'
1 (1 1) 1 (1 1.615) 2.615miC Cbc Av pF pF
1 2
1384.438
2 ( )( 3 / / 5 / / )Hm
mo mi
f KHzC C R R hie
1 1
137.318
2 ( )( / / 1/ / 2 / /( ( 1) 4))Hi
mi w
f MHzC C Rs R R hie r
2
17.954
2 ( )( 6 / / )Ho
wo mo
f MHzC C R Ro
PROBLEMA # 3 (30 p)
mA1I
A2I
v1V
v5.0V
k10R
0.7
)(Q
UJT
V
p
V
D
BB
1
v1V SCR
Hz60 f
t Sen 340v V
AK(oN)
v7.0V
100Q
BE
2
ideal
1N/NT 21
1
a) Calcule el valor de RE para tener un ángulo de disparo α = 45°. (18p) b) Grafique el voltaje VL y VC versus t para dos períodos de V. (12p)
R510kΩ
RE0Ω
0
Q2
2N6275
6
C11uF
Vc
0
D11BH62
D202BZ2.2
8 5V
0.7V9
9
D302BZ2.2
0
20V
7
10
Re 0Vz Vd Ie Veb
IcVc t
C (100)5 4.9505
(101) Re ReIc
El Capacitor se carga linealmente.
45
c
IctcVp mIc 797.5
976.8539505.4
ReIc
34
3120
RRRbb
RRbVDVp
][07.12 VVp
][0833.28
60
1
mstc
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