Este documento describe un experimento de laboratorio para diseñar y simular un amplificador de clase C. Explica los métodos e instrumentos utilizados como un generador de señales, componentes electrónicos, y el simulador Multisim. Presenta los resultados esperados de la simulación como la ganancia de la señal de salida, la frecuencia de resonancia, el ancho de banda y la eficiencia del amplificador. También muestra los resultados de acoplar el amplificador con un circuito derivativo capacitivo.

1. Laboratorio de Electrónica III
Práctica Nº2 “Amplificador Clase C”
Nombres Código
Juan Pablo Grajales Casas………………………………………………………1005095871
Juan Guillermo Aguirre…………………………………………………………....1094977888
Facultad de Ingeniería
Ingeniería electrónica
Universidad del Quindío
09 marzo del 2019

2. Laboratorio de Electrónica III
Pre-Informe de Práctica #2 “Amplificador Clase
C"
Aguirre Gutiérrez Juan Guillermo y Grajales Casas Juan Pablo
{jgaguirre, jpgrajalesc} @uqvirtual.edu.co
Programa de Ingeniería Electrónica.
Universidad del Quindío.
Resumen – El laboratorio #2 tiene como principios
fundamentales analizar, diseñar, simular, implementar y
comparar resultados analíticos y experimentales de un
amplificador clase C verificando su funcionamiento en la
salida tanto en dominio frecuencia y tiempo, también
generar a partir de estos circuitos resonantes que
permitan adaptar impedancias teniendo en cuenta dicho
amplificador.
En este caso se presentarán los resultados analíticos y
simulados del amplificador clase C mediante la
herramienta de simulación multisim.
I. INTRODUCCIÓN
Los amplificadores clase C son circuitos no lineales
ya que los voltajes tanto de entrada y de salida no
requieren de dicho patrón, cuentan con una
eficiencia máxima cercana al 85%, donde
dependiendo la aplicación es más común utilizar un
75%. Dicho circuito cuenta con un circuito
sintonizado el cual tiene como propósito
“reconstruir” la señal de entrada equivalente a una
onda seno, este tiene una frecuencia de resonancia,
un ancho de banda y un factor de calidad donde
dependiendo del caso la selectividad juega un papel
importante. [1]
Para garantizar el funcionamiento deseado para
estos amplificadores se polariza en la región
profunda de corte circulando la corriente en menos
de 180° grados siendo menor a un semiciclo. [1]
Al ser amplificadores de potencia con alta
eficiencia sus aplicaciones se encuentran en el área
de radiofrecuencia siendo un caso particular
cuando se necesita amplificar la señal portadora en
modulación FM, también puede ser utilizado como
multiplicador de frecuencia donde dependiendo si
el nivel de exigencia aumenta su eficiencia
disminuye.[1]
La práctica de laboratorio tiene como principales
objetivos diseñar un amplificador clase C que
cumpla con unos requerimientos establecidos como
manejar una frecuencia mayor a 200KHz
(frecuencia de resonancia) para el circuito
sintonizado, con una resistencia de carga mayor a
los 12KΩ para cumplir con un factor de calidad
alto, luego de tener este diseño se procede a
estudiar el funcionamiento a la salida tanto en
tiempo como frecuencia y la eficiencia de
transferencia de potencia del circuito el cual debe
ser alta teniendo en cuenta las características de
estos amplificadores, por ultimo adaptar un circuito
con derivación capacitiva o inductiva con una carga
cercana a los 200Ω cambiando la resistencia
original que se encontraba allí (mayor a 12kΩ)
teniendo como propósito analizar que sucede al
hacer dicho cambio.
Para realizar dicho diseño se procede a utilizar
formulas y parámetros mencionados en la sección
“métodos e instrumentos” los cuales constan de una
frecuencia de resonancia del amplificador
proporcionada por el circuito sintonizado, la
reactancia o valor del capacitor de salida debe ser
10 veces menor a la resistencia de carga original
buscando un mejor comportamiento como
cortocircuito, garantizar que la constante de tiempo
generada por la resistencia de entrada y capacitor
(R1 y C1) sea 10 veces mayor al tiempo de la
fuente para generar una fijación de nivel, el circuito
sintonizador hace las veces de reconstruir la señal
de entrada senoidal.
El pre informe contendrá un apartado de métodos e
instrumentos donde se hablará de las técnicas y del
desarrollo hecho en la práctica, resultados
esperados en el cual se encontrarán las
simulaciones hechas y medición de parámetros y
por último referencias.

3. II. METODOS Y MATERIALES
Al tener el diseño de un amplificador clase C
y adaptación de un circuito sintonizado (con
derivación) se utilizan los siguientes
materiales.
En la figura 1 se muestra el tipo de generador
de señales el cual se utilizado como fuente
generadora de voltaje y frecuencia de los
circuitos resonantes.
Figura 1. Generador de señales [2]
En la figura 2, 3, 4 y 5 se muestran los
materiales que constituyen los circuitos
diseñados siendo el transistor a utilizar BJT
2N222, capacitores, inductores y resistencias
para implementar el amplificador clase C y
circuito con derivación.
Figura 2. Inductor [3]
Figura 3. Resistencias [4]
Figura 4. Capacitores [5]
Figura 5. Transistor BJT 2N222 [6]
En la figura 6 se encuentra el entorno de
simulación utilizado para los diferentes circuitos
implementados en el laboratorio.

4. Figura 6. Simulador Multisim [7].
En la figura 7 se muestra el dispositivo
osciloscopio el cual ayuda a verificar el
comportamiento de la señal muestreada por medio
de la sonda colocada en una parte del circuito de
forma práctica.
Figura 7. Osciloscopio [8].
III. RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Diseñar un circuito amplificador en configuración
clase C.
Analizar la señal de salida de un amplificador clase
C en el dominio del tiempo y de la frecuencia.
Diseñar circuitos resonantes que complementen el
funcionamiento del amplificador clase C en la
adaptación de impedancias.
Simular el comportamiento de los circuitos
amplificadores sintonizados.
Comparar los resultados obtenidos a partir del
análisis del circuito con los obtenidos en la
herramienta de simulación y la experimentación.
Para el diseño del amplificador clase C se utilizan
las siguientes ecuaciones o expresiones.
𝐹𝑜 =
1
2𝜋 ∗ √𝐿 ∗ 𝐶
(1)
Siendo Fo como la frecuencia de resonancia o
frecuencia de funcionamiento, L el valor de
inductor y C el valor del capacitor.
1
𝑊 ∗ 𝐶2
≪ 𝑅𝑙 (2)
Siendo W frecuencia de funcionamiento en
radianes del circuito, C2 capacitor de salida del
circuito y Rl la resistencia de carga.
𝑅1 ∗ 𝐶1 ≫ 𝑇𝑔 (3)
Se escoge como parámetros los siguientes valores:
𝑅𝑙 = 20𝑘Ω
𝐹𝑜 = 1𝑀𝐻𝑧
Se utiliza la ecuación (1), para encontrar los valores
de inductor y capacitor en el circuito resonante.
Se define el valor del capacitor de 𝐶 = 1𝑛𝐹 y se
despeja el valor del inductor.
𝐶 =
1
𝑊𝑜2 ∗ 𝐿
= 25𝑢𝐹
Se utiliza la segunda expresión para encontrar el
valor de C2.
1
2𝜋 ∗ 1𝑥106 ∗ 1𝑢
≪ 𝑅𝑙
0.159 ≪ 𝑅𝑙
Para encontrar el valor de C1 y R1 se atiza la
expresión (3), donde el producto de estos dos
elementos debe ser mucho mayor que el periodo
del generador, se supone los valores de C1 de 1uF
y de R1 de 10kΩ.
0.01 ≫ 𝑇𝑔
𝑇𝑔 =
1
1𝑀𝐻𝑧
= 1𝑢𝑆𝑔
A continuación, se muestra el circuito amplificador
clase C.

5. Figura 8. Amplificador clase C.
Para realizar el acople del amplificador clase C con
el circuito con derivación se tiene en cuenta lo
siguiente:
𝑅 =100Ω
𝑅𝑡 =20 𝑘Ω
𝐵= 30𝐾𝐻𝑧
𝑓 = 1𝑀𝐻𝑧
Siendo Rt la resistencia original del circuito
amplificador clase C, el ancho de banda generado a
partir del análisis simulado del amplificador clase
C con resistencia original utilizando la misma
frecuencia de resonancia para realizar el diseño del
circuito con derivación.
Al tener la frecuencia y ancho de banda se puede
hallar el factor de calidad utilizando la ecuación
(4)
𝑓𝑜
𝑄𝑡 = (4)
𝐵
𝑄𝑡 = 33.3
Se utiliza la ecuación (5) que describe el factor de
calidad del factor de calidad para esta topología
para encontrar el valor de L y C del circuito ideal.
𝑄 =
𝑅𝑡
𝑊𝑜𝐿
= 𝑊𝑜𝑅𝑡𝐶 (5)
De allí despejando el valor del capacitor Ct y el
inductor necesario encontrando que:
𝐿 =
20𝐾Ω
(33.3)(2π)(1MHz)
= 95.58𝑢𝐻
𝐶𝑡 =
33.3
(20𝐾Ω)(2π)(1MHz)
= 264.99𝑝𝐹
De allí se utiliza la ecuación (6) para encontrar el
factor de calidad 2 de la rama siendo:
𝑄2 = √
𝑅2
𝑅𝑡
(1 + 𝑄2) − 1 (6)
𝑄2 = 2.13
De allí utilizando la ecuación (5) se halla el valor
del capacitor C2 del circuito con derivación
original
𝐶2 = 3.39 𝑛𝐹
Teniendo en cuenta la transformación de redes
realizada serie-paralelo se utiliza la ecuación (6)
con el fin de encontrar el capacitor serie y de
ultimo el capacitor original C1
𝐶𝑠 =
𝐶2(1 + 𝑄2
2)
𝑄2
2 (6)
𝐶𝑠 = 4.13𝑛𝐹
Por último, para encontrar el valor del
capacitor del C1 del circuito original se tiene
en cuenta que el factor de calidad es mayor a
10 por lo cual se puede despejar de esta
topología serie entre Cs y C1 dicho valor
teniendo en cuenta que este conforma el Ct.
𝐶1 =
𝐶𝑠 ∗ 𝐶𝑡
𝐶𝑠 − 𝐶𝑡
= 283.15𝑝𝐹
En la figura (9) se muestra el acople del circuito
amplificador Clase C con el circuito con derivación
capacitiva.

6. Figura 9. Amplificador clase C acoplado con circuitoderivador.
IV. . RESULTADOS ESPERADOS
En la figura (10) se muestra la señal de salida con
respecto a la señal de entrada donde se puede
apreciar un aumento de amplitud de la señal de
salida con una ganancia de 2.5veces en una
frecuencia de 1MHz ya que este tipo de
amplificadores suelen usarse en RF que manejan
altas frecuencias.
Figura 10. Señal de salida vs Señal de entrada.
En la figura (11) se muestra el diagrama en
frecuencia donde se puede apreciar que la
frecuencia de resonancia del circuito concuerda a la
del diseño que fue de 1MHz.
Figura 11. Frecuencia de Resonancia.
En las figuras (12) y (13) se puede observar las
frecuencias de cortes utilizando el criterio de los -
3dB, para encontrar el ancho de banda del circuito
y posteriormente la eficiencia del amplificador
clase C.
𝐹1 = 1.02𝑀𝐻𝑧
𝐹2 = 990𝐾𝐻𝑧
Para encontrar el ancho de banda se resta las
frecuencias laterales.
𝐵 = 𝑓1 − 𝑓2 = 30𝐾𝐻𝑧
Utilizando la ecuación (4) se encuentra el factor de
calidad del circuito.
𝑄 =
𝐹𝑜
𝐵
= 33.33
Figura 12. Frecuencia de corte superior.

7. Figura 13. Frecuencia de corte menor.
En la figura (14) se muestra el espectro de la señal,
dando como resultado solo pico máximo en
aproximadamente la frecuencia de resonancia que
es de 1MHz y una potencia de 1.05dB.
Figura 14. Espectro del amplificador clase C.
En la figura (15) se muestra la señal de salida en el
amplificador clase C con respecto a la señal en las
terminales con el circuito derivativo acoplado
mostrando similitud en amplitud de voltaje y fase
dando como conclusión que la resistencia
equivalente del circuito derivativo es igual a la
resistencia de carga original.
Figura 15. Señal de salida vs Señal con Circuito Derivador.
En la figura (16) se muestra la frecuencia de
resonancia en el amplificador clase C acoplado con
circuito derivativo, mostrando un valor aproximado
en frecuencia de resonancia al del circuito original.
Figura 16. Frecuencia de Resonancia con circuito derivativo.
REFERENCIAS
[1]Www1.frm.utn.edu.ar, 2020. [Online]. Available:
http://www1.frm.utn.edu.ar/aplicada3/apuntes/unidad6.pdf.
[Accessed: 09- Mar- 2020].
[2]"Generador de funciones con contador de seis dígitos -
instrumentacionhoy.com", Instrumentacionhoy.com, 2020.
[Online]. Available:
https://www.instrumentacionhoy.com/generador-de- funciones-
con-contador-de-seis-digitos/. [Accessed: 17-
Feb- 2020].
[3]I. W, "Inductorde 0.1 mH a 1/2 W", La Electrónica, 2020.
[Online]. Available:
https://laelectronica.com.gt/inductor-de-1-mh-a-0.5-w.
[Accessed: 17- Feb- 2020].
[4] "Resistencias - MCI
Capacitación", MCI Capacitación, 2020.
[Online].
Available:https://cursos.mcielectronics.cl/2019/06/18
/resistencias/. [Accessed: 17- Feb- 2020].
[5] "Buy 1000uF 6.3v Electrolytic Capacitorwith cheap
price", https://www.robotistan.com/, 2020.

8. [Online]. Available:
https://www.robotistan.com/1000uf-63v-electrolyte-
capacitor. [Accessed: 17- Feb- 2020].
[6]"Transistor2N2222: todo lo que necesitas saber", Hardware
libre, 2020. [Online]. Available:
https://www.hwlibre.com/transistor-2n2222/. [Accessed: 09-
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[7]"MultisimDownload - National Instruments", Ni.com, 2020.
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Available:https://www.ni.com/esco/support/downloa
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[8]"Aplicaciones para osciloscopios digitales -
instrumentacionhoy.com", Instrumentacionhoy.com, 2020.
[Online]. Available:
https://www.instrumentacionhoy.com/aplicaciones-para-
osciloscopios-digitales/. [Accessed: 17- Feb- 2020].