REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO POPULAR PARA LA EDUCACIN SUPERIORUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA: INGENIERA ELCTRICADEPARTAMENTO DE ELECTRNICA Y CONTROLESCTEDRA: ELECTRNICA ANALGICAASIGNATURA: PROYECTO DE ELECTRNICA ANALGICA

Integrantes:BOZO, Ricardo C.I:19.546.296MARTINEZ, Rosangela. C.I:19.212.686NEZ, Pilar C.I: 19.767.075

Maracaibo, Septiembre 2011

Objetivos

Implementar un circuito realimentado con transistores BJT de una o ms etapas.

Determinar el efecto de la realimentacin en el circuito.

Realizar mediciones de ganancia de voltaje (Av), voltaje de entrada (Vi), voltaje de salida (V0), con y sin retroalimentacin para realizar comparaciones.

Calculo de las Impedancias de entrada y salida

Introduccin

En los amplificadores realimentados una fraccin de la seal de salida se vuelve a introducir a la entrada, mejorando de este modo muchas caractersticas de los amplificadores. A continuacin se explica con detalle, la existencia de diferentes tipos de retroalimentacin (positiva o negativa).

Una clase especial de retroalimentacin es formada por amplificadores operacionales los cuales inicialmente fueron propuestos para realizar operaciones matemticas en computadoras analgicas. Hoy en da se utilizan prcticamente en todas las areas de aplicacin de la electrnica analgica, tales como fuentes de alimentacin etc. Debido a la importancia de estos amplificadores, en este informe terico-practico se procede a dar una visin general de los fundamentos de un circuito con amplificador realimentado.

De los tipos de retroalimentacin, la negativa es ampliamente utilizada en el diseo de amplificadores ya que presenta mltiples e importantes beneficios. Uno de estos beneficios es la estabilizacin de la ganancia del amplificador frente a variaciones de los dispositivos, temperatura, variaciones dela fuente de alimentacin y envejecimiento delos componentes. La disminucin de la distorsin y el aumento del ancho de banda hacen que la realimentacin negativa sea imprescindible en amplificadores de audio y etapas de potencia.

Estos puntos se explicarn y describirn a continuacin.

Marco Terico.

El termino retroalimentacin define un proceso por el que una cierta proporcin de la seal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Esto es frecuente en el control del comportamiento dinmico del sistema. Los ejemplos de la realimentacin se pueden encontrar en la mayora de los sistemas complejos, tales como ingeniera, arquitectura, economa, y biologa.

Un circuito retroalimentado es un circuito electrnico al cual se aplica una seal de entrada y da una seal de salida; Consta a su vez de la retroalimentacin definida anteriormente. Esta seal muestra de salida es mezclada con la seal de entrada, o sea, puede ser sumada o restada dependiendo del tipo de retroalimentacin utilizada.

Hay dos tipos de realimentacin:

Retroalimentacin negativa: Se da cuando la seal de salida es restada a la seal de entrada. Es la ms utilizada en sistemas de control, se dice que un sistema est retroalimentado negativamente cuando tiende a estabilizarse, es decir cuando nos vamos acercando a la orden de consigna hasta llegar a ella.

La retroalimentacin negativa resulta de un decremento de la ganancia de voltaje, por lo que varias caractersticas del circuito se mejoran. La retroalimentacin positiva excita un circuito en oscilacin como ocurre en circuitos osciladores.

Se obtienen otras mejoras como

Mayor impedancia de entrada Mejor ganancia de voltaje estabilizada Respuesta de frecuencia mejorada Impedancia de entrada ms alta Impedancia de salida ms baja Ruido reducido Operacin ms lineal

En el diseo de amplificadores se utiliza realimentacin negativa, esto debido a las siguientes razones o ventajas: Insensibilizar la ganancia: Esto es, que la ganancia no se vea afectada ante la variacin de un valor de cualquiera de los componentes del circuito. Reducir la distorsin no lineal: Esto es, hacer que la salida sea proporcional a la entrada, que es lo mismo hacer la ganancia constante independiente del nivel de seal. Reducir el efecto de ruido: reducir las seales elctricas indeseables originadas por los mismos componentes del circuito y que afectan la salida. Controlar las impedancias de entrada y salida: Subir o bajar la impedancia de entrada y salida mediante la seleccin de una topologa adecuada de realimentacin. Ampliar el ancho de banda del amplificador: Hacer que sea menos selectivo.Todo esto se obtiene a costa de una reduccin de la ganancia, que sera la desventaja potencial de la realimentacin.

Retroalimentacin positiva: Se da cuando la de seal de salida es sumada con la seal de entrada. Este tipo de retroalimentacin es un mecanismo por el cual una variacin en la salida produce un efecto dentro del sistema, que refuerza esa tasa de cambio. Por lo general esto hace que el sistema no llegue a un punto de equilibrio sino ms bien a uno de saturacin. Es un estimulo constante.

Existen varios mtodos para realizar una realimentacin en un circuito:

Topologa de la retroalimentacin.

Como se mencion anteriormente, la retroalimentacin se presenta cuando una parte de la salida se conecta a la entrada de un circuito. La salida y la entrada se pueden caracterizar por una tensin o una corriente, debida a esto existen cuatro (4) categoras de realimentacin:

Voltaje en serie. Voltaje en paralelo. Corriente en serie Corriente en paralelo.

Los siguientes pasos permiten identificar en un circuito elctrico el tipo de realimentacin:

a) Ubicar el voltaje de salida (Vo) y el voltaje de entrada (Vi) en el circuito.b) Si la retroalimentacin est directamente al nodo de salida la realimentacin es de voltaje, de lo contrario es de corriente.c) Cuando el retorno (realimentacin) se conecta directamente al voltaje de entrada (Vi) es en paralelo, si no es en serie.

A continuacin se muestran algunas caractersticas para cada uno de los tipos de realimentacin:

Voltaje serieVoltaje paraleloCorriente serieCorriente Paralelo

Ganancia sin retroalimentacin A

Retroalimentacin

Ganancia con retroalimentacin Af

Impedancia de entrada con retroalimentacin Zif

Impedancia de salida con retroalimentacin Z0f

Procedimiento Experimental

Realizar un circuito amplificador con realimentacin de tipo corriente serie.Materiales y equipos utilizados Transistores BJT: 2N3904 y 2N2222 Resistores y potencimetros. Cables conductores. Instrumentos de medicin: osciloscopio, multmetro. Generador de seales. Fuentes DC.

Clculos tericosEl circuito montado para un amplificador de dos etapas con retroalimentacin corriente serie fue el siguiente:

A partir de los clculos tericos se obtuvo la siguiente tabla:Sin RetroalimentacinConRetroalimentacin

A(mho)4,0533x10-37,7563x10-3

B()---176,03

AF-(mho)----21,23033x10-3

AF+(mho)---3,27915 x10-3

Zi()8,194k7,96734k

ZiF-()----2,9108

ZiF+()---18,8455k

Zo()2k2k

ZoF-()----730,68

ZoF+()---4,731k

Tabla 1.

Mediciones

Vo(V)Vi(V)Io(A)Ii(A)Zo()VF(V)

Sin Retroalimentacin1,540,270,7m1,90,9K---

ConRetroalimentacin5,350,272m3,6 1,86K0,35

Tabla 2.

Valores calculados a partir de las mediciones (mediciones indirectas)

A(mho)B()AF-(mho)AF+(mho)Zi()ZiF-()ZiF+()ZoF-()ZoF+()

Sin Retroalimentacin2,593x10-3---------8,2k------------

ConRetroalimentacin7,40741x10-3175-25x10-33,2258 x10-37,7243k-2,289k17,74k-551,14,27k

Tabla 3.

ANLISIS Y CONCLUSIONES

La retroalimentacin en un circuito puede lograr varios cambios favorables. En las mediciones directas e indirectas de las tablas 2 y 3, se observa que la admitancia de transferencia A con lazo abierto, se disminuye un poco a 3,2258 x10-3 mho (AF+) con el lazo de realimentacin colocada, de modo que la ganancia del circuito disminuye pero se hace ms estable e independiente de la seal de entrada, dependiendo ms bien de las resistencias utilizadas, reduciendo la distorsin no lineal del circuito; esto enfatiza el efecto que representa el parmetro B. Por otro lado, se logr un aumento en la impedancia de entrada, que sin embargo, va acompaada de un aumento desfavorable en la impedancia de salida (en caso de cargas de pequea impedancia de entrada), debido a que se realiz una retroalimentacin corriente serie, desfavoreciendo la mxima transferencia de potencia.Cabe destacar que la comparacin de las mediciones con los clculos tericos de la tabla 1 se hizo tomando en cuenta la retroalimentacin correspondiente a B+ debido a la similitud en los datos obtenidos y el comportamiento del circuito retroalimentado. Sin embargo, tericamente se debi utilizar B-. Se puede notar la existencia de un pequeo porcentaje de error al comparar, que es debido a variaciones en el comportamiento del circuito a causa de sus componentes y el acoplamiento elctrico entre ellos que puede formar reactancias capacitivas indeseables, as como el mal estado de los cables y/o instrumentos de medicin.

Bibliografa

Amplificadores operacionales http://www.icmm.csic.es/fis/gente/josemaria_albella/electronica/11%20Amplificadores%20Operacionales.pdf

Amplificadores realimentadoshttp://www.ie.itcr.ac.cr/marin/lic/el3212/Libro/Tema4.pdf

Electrnica. Teora de Circuitos. Robert Boylestad

Diseo Electrnico. C.J. Savant