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amplificadores multietapa y diferencial, Diapositivas de Electrónica

Universidad Alonso de Ojeda (UNIOJEDA)Electrónica

tipos de configuracion y espejo de corriente

Tipo: Diapositivas

2019/2020

Subido el 08/12/2023

angelarn
angelarn 🇻🇪

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bg1
4/5/2009
1
Unidad 3
Electrónica II
UNIDAD 3: CONFIGURACIONES
COMPUESTAS
OBJETIVO PARTICULAR
El alumno estudiará los diferentes tipos de
configuraciones y su análisis
3.1 Conexiones en cascada, cascode y Darlington
3.2 Par retroalimentado
3.3 Circuito CMOS, de fuente de corriente, amplificador
diferencial
3.4 Espejo de corriente
3.5 Circuito de amplificador diferencial BiFET, BiMOS y
CMOS
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
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pf18
pf19
pf1a
pf1b

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¡Descarga amplificadores multietapa y diferencial y más Diapositivas en PDF de Electrónica solo en Docsity!

Unidad 3

Electrónica II

UNIDAD 3: CONFIGURACIONES

COMPUESTAS

 OBJETIVO PARTICULAR

 El alumno estudiará los diferentes tipos de

configuraciones y su análisis

 3.1 Conexiones en cascada, cascode y Darlington

 3.2 Par retroalimentado

 3.3 Circuito CMOS, de fuente de corriente, amplificador

diferencial

 3.4 Espejo de corriente

 3.5 Circuito de amplificador diferencial BiFET, BiMOS y

CMOS

Introducción

 Generación de circuitos con ganancias de corriente muy

grandes.

 Circuitos mixtos para operar a muy baja potencia.

 Fuentes de corriente que proporcionan una corriente

constante a diversos bloques en un sistema.

 Amplificadores diferenciales como la parte básica de un

amplificador operacional.

3.1 Conexiones en cascada, cascode y Darlington

 Una conexión en cascada es la conexión en serie con la

salida de una etapa aplicada como la entrada a la segunda

etapa.

 Además la ganancia en una conexión en cascada

proporciona una multiplicación de las ganancias de las

etapas.

v v 1 v 2 m 1 D 1 m 2 D 2

A =A A = −g R −g R

Amplificador en cascada BJT

 El siguiente circuito es un amplificador en cascada con

acoplamiento RC usando BJT.

 La ganancia en voltaje esta dada por:

 La impedancia de entrada resulta la de la etapa 1 y la

impedancia de salida es la de salida de la segunda etapa:

 Ejemplo 2: calcule la ganancia de voltaje, voltaje de salida,

impedancias de entrada y salida. Calcule el voltaje para un

carga de 10kΩ del circuito anterior:

e

C L

r
R R
A

1

Zi = R 1 || R 2 || βr e Zo =RC||ro

 Diferentes combinaciones de etapas FET y BJT

proporcionaran una ganancia alta de voltaje y una alta

impedancia de entrada.

 Ejemplo 3 : Utilizando los anteriores cálculos de

polarización calcule Z

i

, Z

o

, ganancia en voltaje y el voltaje

de salida

Conexión Cascode

 La configuración base-comun presenta una baja impedancia

de entrada. Una conexión Cascode es una conexión en

serie de transistores o uno encima de otro.

 La cual ayuda mediante la configuración de emisor común.

Conexión Darlington

 Una conexión Darlington opera como una sola unidad

consiguiendo una beta muy grande la cual es el producto

de las ganancias de corriente de los transistores

individuales.

 Cuando los transistores tienen ganancias de corriente

diferentes, la conexión Darlington proporcionara una

ganancia de:

 La conexión Darlington es común encontrarla en un

encapsulado

 NPN Darlington-connected silicon transistor package (2N999).

2

1 2

1 2

D

D

 Polarización en DC de un circuito Darlington

 El siguiente circuito es una configuración Darlington básica con
una ganancia muy alta de corriente β D
 El valor de VBE resulta mayor que la de un transistor regular
como se indica en la tabla anterior.

B D E

cc BE B R R

V V I

−

E D B DB

I = β + 1 I ≈ β I

B E BE

E E E

V V V

V RI

= +

=

Ejemplo

 Calcular los voltajes y corrientes de polarización del

siguiente circuito Darlington:

Ejemplo:

 Calcule la impedancia de entrada del siguiente circuito

para r

i

= 5kΩ

Ganancia en corriente de AC

 La corriente de salida a

través de R

E

es:

 La ganancia de corriente

del transistor es:

 La ganancia de corriente del circuito:

 Mediante la regla de divisor de voltaje:

Io = Ib+ β DIb=Ib ( 1 + βD) ≈ βDIb

D b

o

I

I

i

b

b

o

i

o i I

I

I

I

I

I A = =

i D E B

B i i D E B

B b I R R

R I r R R

R I

≈

=

D E B

B i D R R

R A

=

Ejemplo:

 Calcule la ganancia de corriente del circuito ac

Impedancia de Salida de AC

 Para el calculo de la impedancia de salida se utiliza el

siguiente modelo:

 = + − = + −

i

o D i

o

E

o D b i

o

E

o o r

V

r

V

R

V I r

V

R

V

I β β

o i

D

E i

o V R r r

I 

 = + +

D

i E i

i

D

E i

o

o o

r R r

R r r

I

V Z

|| || 1 1

1

= =

Ejemplo

 Calcule la ganancia de voltaje de ac del siguiente circuito:

3.2 Par Retroalimentado

 La operación de este circuito es similar a la configuración

Darlington.

 La diferencia radica en que el par retroalimentado utiliza

un transistor PNP para controlar a otro NPN.

 Juntos se comportan como un solo dispositivo PNP.

 El par retroalimentado ofrece

una ganancia de corriente muy alta.

La cual es el producto de las

ganancias de los transistores

 Polarización en DC

0

0

1 2 1 1 1

1 1

− − − =

− − − =

CC B C EB B B

CC C C EB B B

V I R V I R

V I R V I R

B C

CC EB B R R

V V I

1 2

1 1

−

c 1 1 B 1 B 2

I = βI =I

c 2 2 B 2 E 2

I = βI ≈I

I (^) c =IE 1 +Ic 2 ≈Ic 1 +Ic 2

Ejemplo:

 Calcule las corrientes y voltajes de polarización de tal

forma que el voltaje de salida Vo sea la mitad del voltaje

de alimentación esto es I

c

R

c

= 9 volts.

Ganancia de Corriente en AC

 Impedancia de Salida en AC:

 Ganancia de Voltaje en AC:

1 2 1

2 1 1 1 1 1 2 1

2 2 1 1 1

1

=

= − + ≈

= − −

b

o

b b b

o b b b

I

I

I I I

I I I I

B i

B

i

b

b

o

i

o i R Z

R

I

I

I

I

I

I A

= = = 1 2

1

1

β β

1 2

1

1 2

1

1

1 1 || || ||

i i i C i o

o o

r r r R r I

V Z = = ≅

1

1

1 2 1

i

i o b

o C C b C

r

V V I

V I R I R

−

1 2 1

1 2

1 1 2

1 1 2

11

1

1

C i

C

i i C

o v

i C

o o i b i i

R r

R

V r R

V A

r R

V V V I r V

=

= =

= − = −

Ejemplo:

 Calcule los parámetros de ac de Zi, Zo, Ai, y Av para el

circuito siguiente con una r

i

=3kΩ:

3.3 Circuito CMOS, de fuente de corriente,

amplificador diferencial

 Los transistores MOSFET son ampliamente utilizados en

circuitos digitales como de canal-n o canal-p.

 Estos son conocidos como Complementario MOS (CMOS)

Circuitos de Fuente de Corriente

 Una fuente de corriente ideal

proporciona una corriente

constante sin importar la

carga conectada a ella.

 Los circuitos de corriente

constante pueden ser

construidos mediante:

 FET
 BJT
 Combinacion

 Este circuito es adecuado para circuitos integrados, donde

los transistores tienen parámetros idénticos.

 Del circuito anterior Ix es una corriente espejo de la

corriente I.

 Ambas corrientes de I

E

e I

B

son
idénticas
 Ambas Q 1 y Q 2 también
son idénticas

E E B

I I
I ≈
I C ≈IE

E E

E E E X E

I I
I I I
I I ≈

 La corriente proporcionada en el colector de Q2 refleja

la de Q1.

 I

x

es establecida por V

cc

y R

x

es espejo de la corriente

que entra al colector de Q

2

 El transistor Q1 esta conectado como diodo

Ejemplos:

X

CC BE X R

V V I

−

 El Siguiente circuito espejo de corriente proporciona una

impedancia de salida mas alta que el circuito clásico.

E X

E E

E E X

CC BE X

I I I
I I
I
I
R
V V
I

β

β

β

 En esta configuración el JFET proporciona una corriente

constante establecida por el valor de I

DSS

 Esta corriente es reflejada en Q

2

con el mismo valor

DSS

I =I