INFORME PREVIO 2

CONFIGURACIÓN DARLINGTON

I. INTRODUCCIÓN:

Una conexión muy popular de dos transistores de unión bipolar para operar como un transistor con “superbeta” es la conexión Darlington, mostrada en la figura 2.1. La principal característica de la conexión Darlington es que el transistor compuesto actúa como una unidad simple con una ganancia de corriente que es el producto de las ganancias de corriente de los transistores individuales. Si la conexión se realiza mediante el uso de dos transistores distintos con ganancias de corriente β1 y β2, la conexión Darlington proporcionará una ganancia de

βD=β1β2

Sí

los dos transistores coinciden de forma que β1=β2=β, la conexión Darlington proporcionará una ganancia de

βD=β2

La configuración Darlington de transistores proporciona un transistor que cuenta con una ganancia de corriente muy grande, por lo general de unos miles.

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II. INFORME PREVIO:

1. Mencione aplicaciones de la configuración Darlington y algunos códigos de su versión de circuito integrado.

En la interface para conectar la EVM con cualquier equipo de radio, la interface consta de dos integrados Darlington ULN2803 que sirven para incrementar la intensidad de las señales TTL que les llegan, y otros elementos más.Cuando se quiere controlar un motor o un relé, necesitas emplear un dispositivo que sea capaz de suministrar esta corriente. Este dispositivo puede ser un circuito Darlington.Para alimentar una carga, como un pequeño motor de corriente continua.Son ampliamente utilizados para accionar las aletas solenoide impulsado y luces intermitentes en las máquinas de pinball electromecánico. Una señal de la lógica de unos pocos miliamperios de un microprocesador, amplificada por un transistor de Darlington, fácilmente cambia un amperio o más a 50 V en una escala de tiempo medido en milisegundos, según sea necesario para el accionamiento de un solenoide o una lámpara de tungsteno.En resumen se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas.Algunos códigos de circuitos integrados con configuración Darlington son: NTE2077, NTE2078, NTE2084, NTE2079, NTE2082, NTE2083, NTE2087 y NTE2088.El TIP120 es un ejemplo de par Darlington, tiene un encapsulado del tipo TO220 como el de la figura.

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 La ganancia de corriente según las especificaciones del fabricante es de 1000, y la máxima corriente que puede circular por el colector es de 5 A.

Además de los dos transistores propios del par Darlington, este dispositivo, lleva un diodo adicional y un par de resistencias con fines de protección.

Observación:

La magnitud del vector de error o EVM, es una medida utilizada para cuantificar el rendimiento de un radio digital transmisor o receptor.

TTL es la sigla en inglés de transistor-transistor logic, es decir, «lógica transistor a transistor». Es una familia lógica o lo que es lo mismo, una tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales. En los componentes fabricados con tecnología TTL los elementos de entrada y salida del dispositivo son transistores bipolares.

2. En el circuito de la figura 2.2 calcular los puntos de reposo.

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Para hallar los puntos de reposo, analizamos en D.C.

Utilizando la equivalencia de circuito abierto para los capacitores en D.C. tenemos el circuito siguiente:

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Hallando su equivalente Thevenin tenemos,

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Donde: RB=R1||R2+R3=7.5k||12k+100 k=104.6 k Ω

y V BB=R2

R1+R2V CC=

12k7.5k+12k

15=9.23V

Del circuito tenemos:

En la entrada,

I B1RB+2V BE+ I E 2R4=V BB

Con IE2=(β+1 ) IB2=(β+1 ) I E1=(β+1)2 IB1 y despejando I B1tenemos;

IB1=V BB−2V BE

RB+(β+1)2 R4= 9.23V−2∗0.7104.6 k+(100+1)21.5k

=0.508uA

Después hallamos el ICQ1 e ICQ2;

ICQ1=β I B1=100∗0.508uA=50.8uA

ICQ2=β (β+1 ) IB1=100 (101 )∗0.508uA=5.13mA

Luego hallamos V CEQ 1Y V CEQ2;

V CEQ 1=V CC−(V BE+ (β+1 )2 I B1R4 )

V CEQ 1=15−(0.7+1012∗0.508∗10−61.5∗103 )=6.53V

V CEQ 2=V CC− (β+1 )2 IB1R4=15−1012∗0.508∗10−6∗1.5∗103

V CEQ 2=7.23V

3. Calcular la ganancia de corriente, ganancia de voltaje, impedancia de entrada y la impedancia de salida.

Análisis en AC.

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En el circuito vemos los parámetros hie1 y hie2 cuyos valores son;

hie1=hfe26mVICQ 1

=100 26mV50.8u A

=51.18k Ω

hie 2=hfe26mVICQ 2

=100 26mV5.13mA

=506.82Ω

Primero hallamos la ganancia de corriente, AV=vov i

Proceso:

Del circuito tenemos;

−ix R3+ib1hie1+ib2hie2=0 ;con ib2=(1+hfe ) ib1=101 ib1

Despejando tenemos;

ix=hie1+101hie2

R3ib1=

51.18 k+101∗506.82100 k

ib1=0.52ib1

Luego;

vO=¿

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vo=[0.52+1012]¿

−v i+(ix+ib1)Rf+i xR3+vo=0

Despejando viy reemplazando los valores de parámetros encontrados tenemos;

vi=(1.52R f+0.52 R3+10.55M ) ib1=10.60M ib1

Finalmente tenemos;

AV=vov i

=10.55M ib110.60Mib1

=0.995

Segundo hallamos la ganancia de corriente; A I=ioii

Proceso:

ii=ix+ib1=0.52 ib1+ib1=1.52 ib1

io=voR5

=10.55M ib112k

=879.44 ib1

Finalmente reemplazando tenemos

A I=ioii=879.44 ib11.52 ib1

=578.57

Tercero hallamos la impedancia de entrada; Zi

La impedancia de entrada estará dado por

Zi=v iii

=10.60M ib11.52ib1

=6.97MΩ

Cuarto hallamos la impedancia de salida; Zo

Para hallar la impedancia de salida colocamos una fuente vo en la salida, hacemos corto circuito a la fuente de entrada vi y retiramos la carga.

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Realizando los mismos procedimientos anteriores, hallaremos una relación entre voe io y la impedancia de salida estará dado por

ZO=V OIO

≅ 0.7Ω

4. Indique el objetivo de utilizar la red constituida por R1 ,R2 , R3 yC2 en el circuito de la fig. 2.2El objetivo de implementar en el circuito de configuración Darlington el R1, R2 y R3 es para aumentar la impedancia de entrada y obtener mayor ganancia de corriente. A pesar que la ganancia de voltaje tiende a disminuir.

La función del condensador C2 es de retroalimentar al amplificador Darlington.

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III. BIBLIOGRAFÍA

Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicosRobert L. Boylestad Louis Nashelsky.Octava edición 2003

http://www.monografias.com/trabajos82/configuracion-darlington/ configuracion-darlington.shtml

http://en.wikipedia.org/wiki/Error_vector_magnitude

http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_TTL

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