Amplificador Cascode

AMPLIFICADOR CONFIGURACIÓN CASCODE PEQUEÑA SEÑAL

Amplificador Cascode

Objetivo:

La práctica consiste en diseñar un amplificador en cascada cuyas características sean una impedancia de entrada mayor a 500K y una ganancia de voltaje mayor a 80. La configuración de cascode es una de las tres que tratamos en la teoría de electrónica ( cascada, cascode y darlington) y una de las dos que vamos a implementar en el laboratorio como practica ( la siguiente practica es un darlington). Estas configuraciones utilizan dos transistores para su elaboración, y cada una tiene su particularidad.

El cascode es un arreglo que permite unas ganancias relativamente altas ( amplificadores con BJT) con la ventaja de impedancias de entrada muy altas, como son las de los FET.

Material:

- Osciloscopio

- 1 2N5457

- 1 2N3904

- Generador de funciones

- Resistencias y capacitores

Desarrollo:

Para lograr el fin que buscamos se eligieron dos amplificadores, un Source Común y un Emisor Común, esto debido a que el amplificador en Source común tiene una impedancia de entrada muy alta (1M aprox.) y una ganancia no muy alta, alrededor de 2, lo que permite que el siguiente amplificador, el de Emisor, trabaje todavía con señal pequeña y pueda amplificar hasta tener una ganancia mayor a la requerida. Estos des transistores se conectan como lo muestra la figura. Ambos amplificadores se tratan individualmente tomando en cuenta que la carga del Source

Común es la impedancia de entrada del amplificador en Emisor Común. La ganancia de voltaje de todo el amplificador es la ganancia del Source multiplicada por la del Emisor Común. En pocas palabras se tomaron las curvas características del FET y del BJT.

Cálculos para el Amplificador en Source Común

Para diseñar el amplificador en Source común se parte de las especificaciones de un JFET 2N5457 obtenidas en un trazador de curvas:

Cálculo de Capacitores:

donde:

FC se estableció en 10 KHz y:

Cálculos para el Amplificador en Emisor Común

De acuerdo al criterio de estabilidad:

Cálculo de Capacitores:

Para calcular CC se toma en cuenta que la resistencia de Thevenin del mismo es la impedancia de salida del Source común sumada a la impedancia de entrada del Emisor común.

Los elementos necesarios para armar el amplificador son:

R11 = 1.33M

R12 = 4M

RD = 2.131K

RS = 2.787K

R21 = 12.02K

R22 = 59.4K

RL = 2.2K

Ci = 1.6nF

Co = 0.418F

CS = 4.08F

CE = 190.5F

CC = 0.418F

Como señal de entrada se aplicó una onda senoidal de 20mV de amplitud pico a pico a una frecuencia de 10KHz. A la salida se observó una señal de 3.7VPP de la misma frecuencia y la misma fase, ya que cada amplificador desfasa 180º la señal, la ganancia de voltaje medida es de:

Los valores medidos en el amplificador fueron los siguientes:

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