Respuesta en Frecuencia BJT
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Respuesta en frecuencia de los BJT y los JFET
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Introducción
• Los análisis hasta ahora se han limitado a una frecuencia particular.
• Para el amplificador, fue una frecuencia que normalmente permitía ignorar los efectos de los elementos capacitivos.
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Introducción
• Analizaremos los efectos de la frecuencia introducidos por los elementos capacitivos más grandes de la red a bajas frecuencias;
• Y los elementos capacitivos más pequeños del dispositivo activo a altas frecuencias;
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Introducción
• Como el análisis abarcará un amplio intervalo de frecuencias se utilizará la escala logarítmica;
• El uso de escalas logarítmicas puede expandir de forma significativa el intervalo de variación de una variable particular en una gráfica;
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Decibel
• El término decibel se deriva del hecho de que la potencia y los niveles de audio guardan una relación logarítmica.
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Diagrama de Bode
• Utiliza los decibelios para la respuesta en frecuencia; La gráfica ganancia de tensión en decibelios en función de la frecuencia se denomina DIAGRAMA DE BODE;
• Esta escala utiliza las décadas; • Es preferible emplear una escala logarítmica
porque comprime los valores muy grandes y permite ver muchas más décadas;
• El papel para gráficas semi logarítmicas tiene una escala lineal en el eje vertical y una escala logarítmica para el eje horizontal;
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Consideraciones Generales sobre la Frecuencia
• La frecuencia de la señal aplicada puede tener un efecto pronunciado en la respuesta de una red de una sola o de múltiples etapas.
• El análisis realizado hasta ahora ha sido en el espectro de frecuencias medias.
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Consideraciones Generales sobre la Frecuencia
• Se considera tres formas de acoplamiento:
Acoplamiento capacitivo
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Consideraciones Generales sobre la Frecuencia
Acoplamiento por transformador
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Consideraciones Generales sobre la Frecuencia
Acoplamiento directo
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Consideraciones Generales sobre la Frecuencia
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Ancho de Banda
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Proceso de Normalización • Para aplicaciones de un sistema de
comunicación (audio, video) por lo común se da una gráfica en decibeles contra frecuencia;
• Para obtener una gráfica de dB primero se normaliza la curva.
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Análisis en Baja Frecuencia
• Los condensadores de entrada, salida y de desacoplo de emisor producen cada uno de ellos una frecuencia de corte (en baja frecuencia);
• Habitualmente uno de ellos es un capacitor dominante;
• Cuando la frecuencia disminuye, la ganancia se quiebra en esa frecuencia de corte dominante;
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Análisis en Baja Frecuencia
• A frecuencias bajas encontraremos que los capacitares de acoplamiento ya no pueden sustituirse por la aproximación en corto circuito debido al cambio resultante en la reactancia de estos elementos.
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Análisis en Baja Frecuencia
• En la región de baja frecuencia del amplificador con BJT o FET de una sola etapa, las combinaciones de RC formadas por los capacitores Cc, Ce, Cs y los parámetros resistivos de la red determinan la frecuencia de corte.
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Análisis en Baja Frecuencia
• A frecuencias muy altas
• Vo = Vi
• A frecuencia = 0 Hz
• Vo = 0 V
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Análisis en Baja Frecuencia
• Entre los 2 extremos:
• La magnitud de Vo
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Análisis en Baja Frecuencia
• Para el caso especial en que Xc = R
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Análisis en Baja Frecuencia
• La frecuencia para la cual Xc = R es la frecuencia de corte en baja frecuencia:
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Análisis en Baja Frecuencia
• Para calcular la ganancia:
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Respuesta en Baja Frecuencia: Amplificador con BJT
• El análisis de esta sección empleará la configuración de polarización por medio del divisor de voltaje para BJT, aunque los resultados se pueden aplicar a cualquier configuración BJT:
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Respuesta en Baja Frecuencia: Amplificador con BJT
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Respuesta en Baja Frecuencia: Amplificador con BJT
• Cs: Capacitor conectado entre la fuente y el dispositivo activo
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Respuesta en Baja Frecuencia: Amplificador con BJT
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Capacitor de Colector • Cc: Capacitor conectado entre la salida del
dispositivo activo y la carga
• Como el capacitor de acoplamiento normalmente se conecta entre la salida del dispositivo activo y la carga, la configuración de RC que determina la frecuencia de corte inferior debida a Cc es:
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Capacitor de Colector
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Capacitor de Emisor
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Ejemplo