Este documento presenta 8 ejercicios sobre amplificadores multietapa de transistores bipolares de unión. Cada ejercicio incluye un circuito y solicita calcular puntos de reposo, tensiones, ganancias de tensión, impedancias de entrada y salida, entre otras variables. El objetivo es analizar y modelar matemáticamente diferentes configuraciones de amplificadores multietapa.
Apuntes de la asignatura Electrónica de Potencia, Tomo II, de la Escuela Politécnica Superior, Ingeniería Técnica Industrial de la Universidad de Jaén (España). En la actualidad se utilizan como ayuda para la asignatura Electrónica de Potencia del Grado de Ingeniería Electrónica Industrial. Realizados con la participación de distintos alumnos de la Escuela de este universidad y en esta versión, con la participación activa y directa de Marta Olid Moreno en 2005. Gracias por tu excelente trabajo y buen hacer, cuando no existía en castellano ninguna referencia del tema sirvió y sirve de material de apoyo para el estudio de esta disciplina. Profesor Juan D. Aguilar Peña. Departamento de Ingeniería Electrónica y Automática de la Universidad de Jaén.
Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con alimentación eléctrica en corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par.
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Una señal analógica es una señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético; que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo en función del tiempo.
1. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
Ing. Rubén J. Bernardoni Ing. O. Darío Novodvoretz 1-8
Ejercicio N°1
Para el circuito de la siguiente figura se pide:
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones (VBQ, VEQ y VCQ) de
cada transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los nodos y
las corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. Deduzca la expresión de la ganancia de tensión de cada etapa.
e. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
f. Calcule la ganancia de tensión total.
g. Calcule la impedancia de entrada del amplificador a frecuencias medias
h. Calcule la impedancia de salida del amplificador a frecuencias medias.
DATOS
β 1 = β 2 = β 3 = 200
2. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
Ing. Rubén J. Bernardoni Ing. O. Darío Novodvoretz 2-8
Ejercicio N°2
Para el circuito de la siguiente figura se pide:
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones de los tres
electrodos del transistor respecto de común (VBQ, VEQ y VCQ) para cada
transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los nodos y las
corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. ¿La salida recorta primero por corte o por saturación?
e. Calcule el máximo valor eficaz (señal senoidal) de la tensión de salida Vo
sin que haya recorte.
f. Calcule la resistencia de entrada de este circuito.
g. Calcule la resistencia de salida de este circuito.
h. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
i. Calcule la ganancia de tensión total del amplificador
3. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
Ing. Rubén J. Bernardoni Ing. O. Darío Novodvoretz 3-8
Ejercicio N°3
Para el circuito de la siguiente figura se pide:
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa y cómo se llama la
configuración de las dos etapas en conjunto.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones de los tres
electrodos del transistor respecto de común (VBQ, VEQ y VCQ) para cada
transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los nodos y las
corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. ¿La salida recorta primero por corte o por saturación?
e. Calcule el máximo valor eficaz (señal senoidal) de la tensión de salida Vo
sin que haya recorte.
f. Obtenga la expresión AV = gm(T1) . Rd(T2)
g. Calcule la resistencia de entrada de este circuito.
h. Calcule la resistencia de salida de este circuito.
i. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
j. Calcule la ganancia de tensión total del amplificador
4. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
Ing. Rubén J. Bernardoni Ing. O. Darío Novodvoretz 4-8
Ejercicio N°4
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa y cómo se llama la
configuración de las dos etapas en conjunto.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones de los tres
electrodos del transistor respecto de común (VBQ, VEQ y VCQ) para cada
transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los nodos y las
corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. ¿La salida recorta primero por corte o por saturación?
e. Calcule el máximo valor eficaz (señal senoidal) de la tensión de salida Vo
sin que haya recorte.
f. Obtenga la expresión AV = gm(T1) . Rd(T2)
g. Calcule la resistencia de entrada de este circuito.
h. Calcule la resistencia de salida de este circuito.
i. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
j. Calcule la ganancia de tensión total del amplificador.
5. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
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Ejercicio N°5
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones de los tres
electrodos del transistor respecto de común (VBQ, VEQ y VCQ) para cada
transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los nodos y las
corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. ¿La salida recorta primero por corte o por saturación?
e. Calcule el máximo valor eficaz (señal senoidal) de la tensión de salida Vo sin
que haya recorte.
f. Calcule la resistencia de entrada de este circuito.
g. Calcule la resistencia de salida de este circuito.
h. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
i. Calcule la ganancia de tensión total del amplificador.
6. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
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Ejercicio N°6
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones (VBQ, VEQ y VCQ) de
cada transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los nodos y
las corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. Deduzca la expresión de la ganancia de tensión de cada etapa.
e. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
f. Calcule la ganancia de tensión total.
g. Calcule la impedancia de entrada del amplificador a frecuencias medias
h. Calcule la impedancia de salida del amplificador a frecuencias medias.
7. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
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Ejercicio N°7
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones (VBQ, VEQ y VCQ)
de cada transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los
nodos y las corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. Deduzca la expresión de la ganancia de tensión de cada etapa.
e. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
f. Calcule la ganancia de tensión total.
g. Calcule la impedancia de entrada del amplificador a frecuencias medias
h. Calcule la impedancia de salida del amplificador a frecuencias medias.
8. Electrónica I
Guía de Ejercicios Nº 3
Transistor Bipolar de Juntura
Amplificador Multietapa
ELECTRÓNICA CON
ORIENTACIÓN EN
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL Y
TELECOMUNICACIONES
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Ejercicio N°8
a. Diga a qué configuración corresponde cada etapa.
b. Determine el punto de reposo (ICQ y VCEQ) y las tensiones (VBQ, VEQ y VCQ)
de cada transistor. Escribir sobre el circuito las tensiones de todos los
nodos y las corrientes de todas las ramas.
c. Dibuje el circuito equivalente de alterna.
d. Deduzca la expresión de la ganancia de tensión de cada etapa.
e. Calcule la ganancia de tensión de cada etapa.
f. Calcule la ganancia de tensión total.
g. Calcule la impedancia de entrada del amplificador a frecuencias medias
h. Calcule la impedancia de salida del amplificador a frecuencias medias.