PRÁCTICA 1. El Amplificador Operacional con transistores BJT.
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PRÁCTICA 1. El Amplificador Operacional con transistores BJT. El objetivo de la práctica es diseñar, paso a paso, un Amplificador Operacional genérico con transistores BJT, para reconocer cada uno de sus bloques fundamentales, así como las funciones que realizan cada uno. Procedimiento: 1.- La polarización de los transistores del siguiente amplificador diferencial básico se controla mediante la resistencia de emisor R3. a) Determinar la relación de rechazo de modo común (RRMC) expresada en decibelios. b) En modo diferencial determinar la impedancia de entrada y la impedancia de salida. V1 10Vdc V1 10Vdc R1 R2 5k 5k 0 R1 R2 5k 5k 0 Vo v+ V Q4 R4 Q1 1.2k Q2N3904 v- Vo V R5 Q4 R4 Q2N3904 Q1 1.5k 1.2k Q2N3904 R5 Q2N3904 1.5k R3 VOFF = 0 5k V3 VAMPL = 50m V2 R3 VOFF = 0 10Vdc FREQ = 10k 5k V3 VAMPL = 50m V2 10Vdc FREQ = 10k 0 0 0 MODO DIFERENCIAL 0 MODO COMÚN 2 .- Para aumentar la relación de rechazo de modo común se sustituye la resistencia R3 por una fuente de corriente, tal como se muestra en la figura siguiente. a) Calcular la relación de rechazo de modo común después de sustituir R3 por la fuente de corriente y comprobar lo afirmado. 10V V2 R2 R1 0 5k 5k Vo Q2N3904 Q2N3904 R4 5.5K FUENTE CORRIENTE V3 0 10V 0 3.- Para aumentar la ganancia del amplificador se añade una etapa intermedia amplificadora de tensión en emisor común. a) Determinar la ganancia de modo diferencial del siguiente circuito y compararla con la del apartado anterior 2.-. 10V V2 R3 R2 R1 1k 0 5k AMPLIFICADOR DE TENSIÓN 5k Q2N3904 Q2N3906 V7 VOFF = 0 VAMPL = 20m FREQ = 10k Vo V Q2N3904 0 R5 2.7K R4 5.5K V3 0 10V 0 4) Para disminuir la resistencia de salida se añade al circuito una etapa final amplificadora de potencia Clase B. a) Medir la impedancia de salida del amplificador, en modo diferencial, de la figura siguiente. Compararla con el valor del apartado 1). b) Trazar, en modo diferencial, el Diagrama de Bobe del amplificador. ¿Qué se observa en el Bode del Amplificador Operacional diseñado? 10V V2 R2 R1 R3 R6 1k 10k 0 5k Q2N3904 5k Q2N3904 Q2N3906 D1N4148 Vo Q2N3904 Q2N3906 R7 R5 10k 2.7K R4 5.5K AMPLIFICADOR CLASE B V3 0 10V 0 5) Para controlar el ancho de banda del amplificador se coloca un condensador (condensador de compensación) en paralelo con la resistencia R5 en el circuito del apartado anterior. a) Medir el ancho de banda cuando se utiliza un condensador de compensación de 4n y comprobar lo afirmado 6) En corriente continua el Amplificador Operacional presenta ciertas anomalías: a) Cuando las dos entradas se colocan a cero voltios (conectadas a masa), por las bases circulan unas pequeñas corrientes continuas, llamadas corrientes de polarización IB1 e IB2. Medir las corrientes de polarización en el circuito del apartado anterior. b) Cuando las dos entradas se colocan a cero voltios (conectadas a masa), en la salida del amplificador aparece una pequeña tensión continua llamada tensión offset de salida Vo(OFF). Puede tener cualquier signo. Medir la tensión offset de salida.
