25.4: Procedimiento

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25.4.1: Línea de carga de CA y análisis de potencia

1. Consideremos el circuito de la Figura 25.3.1 usando Vcc = 5 voltios, Vee = −12 voltios, Rb = 47 k\(\Omega\), Re = 1 k\(\Omega\), Rload = 100\(\Omega\) y Ce = 470\(\mu\) F. Determine los teóricos\(I_{CQ}\),\(V_{CEQ}\),\(v_{CE(cutoff)}\) y\(i_{C(sat)}\), y registrelos en la Tabla 25.5.1. Es útil trazar la línea de carga de CA para el paso tres. Tenga en cuenta que el voltaje de saturación colector-emisor para un par Darlington no se puede suponer que sea de 0 voltios, y puede estar más cerca de un voltio, reduciendo así la oscilación de voltaje esperado hacia el punto de saturación. También vale la pena señalar que este amplificador tiene una entrada acoplada directa (es decir, no se requiere condensador de entrada debido a la muy pequeña tensión base de CC).

2. Construya el circuito de la Figura 25.3.1 usando Vcc = 5 voltios, Vee = −12 voltios, Rb = 47 k\(\Omega\), Re = 1 k\(\Omega\), Rload=100\(\Omega\) y Ce = 470\(\mu\) F. Desconecte la fuente de señal y mida las tensiones del transistor de CC para asegurar que el circuito esté polarizado correctamente. Registro\(V_{CEQ}\) y\(I_{CQ}\) en el Cuadro 25.5.1 (Experimental).

3. Con base en los datos registrados en el Cuadro 25.5.1, determinar el voltaje máximo teórico de carga no recortada (cumplimiento) y registrarlo en el Cuadro 25.5.2. En base a esto, determinar la potencia máxima de carga y registrarla Tabla 25.5.2 también. También determinar y registrar los valores esperados para la disipación de potencia en reposo del transistor\((P_{DQ})\), la corriente CC suministrada y la potencia, y la eficiencia resultante.

4. Usando un ajuste de onda sinusoidal de 1 kHz, aplique la fuente de señal al amplificador y ajústelo para lograr un voltaje de carga que apenas comienza a acortarse. Reduzca ligeramente la amplitud para producir una onda limpia y sin recortar. Registrar este nivel como el cumplimiento experimental en el Cuadro 25.5.2. A partir de esto, determinar y registrar la potencia de carga máxima experimental. Además, captura una imagen de la pantalla del osciloscopio.

5. Inserte un amperímetro en el colector y mida la corriente resultante con la señal aún establecida para una salida máxima sin recortar. Registrar esto en la Tabla 25.5.2 como\(I_{supplied}\) (Experimental).

6. Utilizando los datos ya registrados, determinar y registrar el experimental\(P_{DQ}\),\(P_{Supplied}\), y\(\eta\). Finalmente, determinar las desviaciones para el Cuadro 25.5.2.

25.4.2: Recorte y Distorsión

7. Aumenta la señal hasta que ambos picos comiencen a cortarse. Registre estos niveles de recorte en la Tabla 25.5.3. Asegúrese de que el osciloscopio esté acoplado a CC para esta medición, ya que cualquier desplazamiento es importante. Compare estos picos con los pronosticados por la línea de carga de CA. Además, captura una imagen de la pantalla del osciloscopio.

8. Disminuir el nivel de señal para que sea aproximadamente 90% del nivel máximo sin recortar. Ajuste el analizador de distorsión a 1 kHz y% de distorsión armónica total (% THD). Aplíquelo a través de la carga y registre la lectura resultante en la Tabla 25.5.4 (Normal). Aumente la señal en aproximadamente un 20% para que uno de los picos quede obviamente recortado y tome una segunda lectura de distorsión, grabándola Tabla 25.5.4 (Recortada).

25.4.3: Simulación por Computadora

9. Construye el circuito en un simulador y ejecuta un Análisis Transitorio. Utilice un seno de pico de 1 kHz y 7 voltios para la fuente. Inspeccione el voltaje en la carga. Registre los puntos máximos de clip en la Tabla 25.5.5. Reduzca la señal de entrada para que desaparezca el recorte. Si está disponible, agregue el instrumento Analizador de Distorsión a la carga y registre el valor resultante.