EXPERIENCIA N° 3 AMPLIFICADOR DIFERENCIAL - Circuitos Electrónicos II

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  Autores: Mauro Benito Montoya Arenas (mauro2017pre@gmail.com)

EXPERIENCIA N° 3 AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

OBJETIVOS

    - Experimentar las propiedades del amplificador diferencial.

EQUIPOS Y MATERIALES

- Osciloscopio
- Multímetro Digital
- Generador de señales
- Punta de prueba de osciloscopio
- Protoboard
- Cables de conexiones diversos
- Fuente DC
- Transformador con toma central
- Transistores 2N2222
- Resistores de 1KΩ, 7.5KΩ (2), 4.7KΩ (2), 10KΩ (2), 1KΩ (4), 0.22KΩ (2) y 8.9KΩ
- Potenciómetros de 100Ω y 10KΩ
- Condensadores de 22uF/10V
- Computadora con Multisim

PROCEDIMIENTO

Mediante simulación, determine el punto de reposo de los transistores, considerando el caso ideal de que la perilla del potenciómetro se encuentre ubicado en su posición central. Complete los cambios correspondientes de la tabla 3.1



1. Implemente el circuito de la figura 3.1

Figura 3.1

Figura 3.2


2. Sin aplicar señal, calibrar el potenciómetro de tal manera que se obtenga para ambos transistores los mismos puntos de operación. Complete la tabla 3.1 con los valores de VCE e ICQ medidos.

3. Aplicar una señal hasta obtener la máxima señal de salida sin distorsión (2KHz). Registre en la tabla 3.1 el valor pico de la señal v1. Dibujar en la fase correcta las siguientes formas de ondas:

Tabla 3.1

 

VCE (V)

ICQ (mA)

V1p (mV)

Valor simulado

11,.452

1.177

9.62v

Valor medido

7.69

1.99

9.62v



CASO I

MODO DIFERENCIAL           V1 = +V         V2 = -V

Vb1= 6.8v

Ve1= 180m

Vc1= 660mv

Vb2= 6.8v

Ve2=  180mv

Vc2= 660mv



MODO COMÚN         V1 = V2 = V

Vb1= 6.8v

Ve1=615mv

Vc1=63mv

Vb2= 6.8v

Ve2=615mv

Vc2=63mv



4. Cambie la resistencia RE de 4.7KΩ a 12KΩ y complete la tabla 3.2. De ser necesario modifique la amplitud de salida del generador, v1, de tal manera que la señal de salida no se distorsione

Tabla 3.2

 

VCE (V)

ICQ (mA)

V1p (mV)

Valor simulado

11.694

0.485

9.62v

Valor medido

9.051

0.290

9.62v


CASO II

MODO DIFERENCIAL           V1 = +V         V2 = -V

Vb1=6.8v

Ve1=478mv

Vc1=640mv

Vb2=6,8v

Ve2=478mv

Vc2=640mv
 

MODO COMÚN         V1 = V2 = V

Vb1=6.8v

Ve1=493mv

Vc1=25mv

Vb2=6.8v

Ve2=493mv

Vc2=25mv
 
Cambie la resistencia RE por la fuente de corriente, tal como es mostrado en la figura 3.2, y calibre el potenciómetro hasta encontrar el mismo punto de operación para ambos transistores. De ser necesario modifique la amplitud de salida del generador, v1, de tal manera que la señal de salida no se distorsione. Complete la tabla 3.3

Tabla 3.3

 

VCE (V)

ICQ (mA)

V1p (mV)

Valor simulado

12.179

0.412

13.92v

Valor medido

3.051

0.39

13.92v
 

CASO III

MODO DIFERENCIAL           V1 = +V         V2 = -V

Vb1=9.84v

Ve1=478mv

Vc1=649mv

Vb2=9.84v

Ve2=478mv

Vc2=649mv
 

MODO COMÚN         V1 = V2 = V

Vb1=9.83v

Ve1=616mv

Vc1=21.3mv

Vb2=9.83v

Ve2=616mv

Vc2=21.3mv

 

CUESTIONARIO

1. De acuerdo al experimento, cuáles son sus conclusiones.
Conclusiones:
- La resistencia que va conectada a los dos emisores de los transistores de la primera figura influye mucho en el valor de la ganancia en común, mientras más alto el valor de R_E  menor A_c.
- El punto Q se desplaza cuando cambiamos R_E, esto podría ser un gran problema puesto que se requiere que el punto Q e encuentre en el medio y para eso necesitaremos un valor especifico de R_E. No tendríamos la posibilidad de disminuir A_c con una resistencia mayor.
- El transistor colocado en la figura 2 suministra corriente independientemente del valor de R_c ,esto lo hace ser mejor que la resistencia R_E  ya que no modifica el punto Q y tiene una resistencia interna muy grande.
- El valor del voltaje de salida cuando V_1=V_2=V demuestra la mayor efectividad del transistor como fuente de corriente. En condiciones ideales debería ser cero:

 

V0(cuando V1=V2=V)

Con     RE=4.7k

63mv

Con       RE=12k

25mv

Con transistor

21.3mv

OBSERVACIONES

Anote sus observaciones o recomendaciones (si las tuviera)
- Utilizamos un voltaje de entrada de 9.8vrms cuando armamos el circuito con el transistor como generador de corriente. Esto porque ya no había disponible el transformador de 220/6.8 que habíamos usado en la primera parte.
- A la hora de medir los voltajes de salida el osciloscopio mostraba una ligera distorsión que aumentaba cuando el voltaje era menor.
- Trabajamos con una frecuencia de 60 Hz y la señal de entrada y salida (de voltaje) no mostraba ningún efecto por esto, por lo que afirmamos que 60Hz es una frecuencia aceptable y mayor a la frecuencia de corte para baja frecuencia.

BIBLIOGRAFIA

Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos …………………… Boylestad
https://www.google.com/url_http%3A%2F%2Fwww.ifent.org%2Ftemas%2Famplificadores_operacionales.asp&psig=AOvVaw03oBdb_tY27YHRwOyZluVy&ust=1557367185600320
http://mrelbernitutoriales.com/amplificador-diferencial/
http://www.angelfire.com/electronic2/xarlos/Electronica3/uno/intro.htm

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