Universidad Nacional Del Callao Facultad De Ingenieria Electrica Y Electronica Escuela Profesional De Ingenieria Electronica

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

CURSO:

CIRCUITOS DE RADIOCOMUNICACION

TEMA:

AMPLIFICADORES SINTONIZADOS

PROFESOR:

ING. LUIS LEONCIO FIGUEROA SANTOS

INTEGRANTES: CHERO OLAZABAL DIEGO ALEXANDER

1513210153

INFANTES HUACANCA MICHAEL JUNIOR

1513220575

OLARTE QUISPE BRYAN

1513220449

PECHE MECHATO JOSE ANTHONY

1613225454

PEREZ PIMENTEL FREDY NICOLSON

1423225761

ROMUALDO LAZARO GRACE

1613225301

CICLO: 2020 A BELLAVISTA – CALLAO 2020

Ejercicios resueltos

P1: (Pág. 59)- Partiendo del Circuitos de la Figura 38 y considerando Rs = 56 kΩ, R2= 8.2 kΩ, RE= 1.5 kΩ, β= 90, ro= 100 kΩ y Vcc = 22 V., calcular: a) El Valor de la capacitancia C requerida para una frecuencia de resonancia de 10 Mhz si la inductancia es de 40 µH y tiene una QL de 75. b) El factor de calidad efectivo del circuito, Qeff. c) El ancho de banda BW. d) El voltaje Vout de salida cuando se le aplica una señal de entrada Vin de 5 mV.

SOLUCION a) De la ecuación para calcular la frecuencia de resonancia: fo 

1 2 LC

Y teniendo el valor de la inductancia y la frecuencia de resonancia, podemos despejar el valor de la capacitancia: C

1 1  2  6.3325 pF 4 L. f o 4 (40uH ).(10 MHz ) 2

C  6.3325 pF

b) Primero debemos obtener la resistencia de pérdidas del inductor R p  0 LQL  2 (10 MHz )(40uF ).(75)  188.49 K  R p  188.49 K 

Luego obtener la resistencia equivalente en paralelo, 𝑅𝑠ℎ Rsh  R p || r0 

(188.49 K  *100 K )  65.33K  (188.49 K   100 K )

Rsh  65.33K  Ahora sí, podemos calcular 𝑄𝑒𝑓𝑓. Qeff 

Rsh 65.33K    25.99 0 L 2 .(10 MHz ).(40uH ) Qeff  25.99

c) Para obtener el ancho de banda BW

BW 

f0 Qeff

10 MHz  384.76 KHz 25.99 BW  384.76 KHz

BW 

d) Debido a que estamos trabajando a frecuencia de resonancia, usaremos la fórmula de ganancia de voltaje en frecuencia de resonancia: Ares 

  Rsh r  rx  Rg

Siendo r el equivalente a  re , rx la resistencia interna del transistor y Rg la resistencia del generador, la cual en este caso es igual a cero. Calculando re : Por divisor de tensión tenemos que el voltaje en base:

VB 

R2 8.2 K  Vcc  .22  2.8v R1  R2 8.2 K   56 K 

Sabiendo que la diferencia de potencial entre base y colector es 0.7volts: VBE  VB  VE  0.7 VE  VB  0.7  2.1v Entonces:

VE  I E .RE  2.1v I E .RE  2.1v IE 

2.1v  1.406mA 1.5K 

Se sabe que: re 

25mV 25mV   17.78 IE 1.406mA

Calculando r : r    re  90 *17.78  1.6 K  Ahora que ya tenemos todos los valores necesarios, podemos calcular la ganancia de voltaje:

Ares 

  Rsh 90 * 65.33K    57.87 r  rx 1.6 K   100 K 

Vout  57.87 * Vin  57.87 * 5mV  0.289V P1: (Pág. 59)- Partiendo del Circuitos de la Figura 38 y considerando Rs = 56 kΩ, R2= 8.2 kΩ, RE= 1.5 kΩ, β= 90, ro= 100 kΩ y Vcc = 22 V., calcular: e) El Valor de la capacitancia C requerida para una frecuencia de resonancia de 10 Mhz si la inductancia es de 40 µH y tiene una QL de 75. f) El factor de calidad efectivo del circuito, Qeff. g) El ancho de banda BW. h) El voltaje Vout de salida cuando se le aplica una señal de entrada Vin de 5 mV.

SOLUCION e) De la ecuación para calcular la frecuencia de resonancia: fo 

1 2 LC

Y teniendo el valor de la inductancia y la frecuencia de resonancia, podemos despejar el valor de la capacitancia: C

1 1   6.3325 pF 2 4 L. f o 4 (40uH ).(10 MHz ) 2

C  6.3325 pF

f) Primero debemos obtener la resistencia de pérdidas del inductor R p  0 LQL  2 (10 MHz )(40uF ).(75)  188.49 K  R p  188.49 K 

Luego obtener la resistencia equivalente en paralelo, 𝑅𝑠ℎ Rsh  R p || r0 

(188.49 K  *100 K )  65.33K  (188.49 K   100 K ) Rsh  65.33K 

Ahora sí, podemos calcular 𝑄𝑒𝑓𝑓. Qeff 

Rsh 65.33K    25.99 0 L 2 .(10 MHz ).(40uH ) Qeff  25.99

g) Para obtener el ancho de banda BW BW 

f0 Qeff

10 MHz  384.76 KHz 25.99 BW  384.76 KHz

BW 

h) Debido a que estamos trabajando a frecuencia de resonancia, usaremos la fórmula de ganancia de voltaje en frecuencia de resonancia: Ares 

  Rsh r  rx  Rg

Siendo r el equivalente a  re , rx la resistencia interna del transistor y Rg la resistencia del generador, la cual en este caso es igual a cero. Calculando re : Por divisor de tensión tenemos que el voltaje en base:

VB 

R2 8.2 K  Vcc  .22  2.8v R1  R2 8.2 K   56 K 

Sabiendo que la diferencia de potencial entre base y colector es 0.7volts: VBE  VB  VE  0.7 VE  VB  0.7  2.1v Entonces:

VE  I E .RE  2.1v I E .RE  2.1v IE 

2.1v  1.406mA 1.5K 

Se sabe que: re 

25mV 25mV   17.78 IE 1.406mA

Calculando r : r    re  90 *17.78  1.6 K  Ahora que ya tenemos todos los valores necesarios, podemos calcular la ganancia de voltaje:

Ares 

  Rsh 90 * 65.33K    57.87 r  rx 1.6 K   100 K 

Vout  57.87 * Vin  57.87 * 5mV  0.289V

P3: (Pág. 66). Basado en el siguiente diseño (Ver Fig. 42), calcule los valores de R1, R2, C1 y C2 para la correcta polarización del circuito. Considere Vcc = 15V. Asimismo Calcule los valores necesarios del capacitor e inductor necesarios para obtener las siguientes frecuencias: Desarrollo: Para este ítem, utilizaremos la hoja de datos de la empresa ISI Inductors. (Disponible en: http://www.ing.unp.edu.ar/electronica/asignaturas/ee016/anexo/linductorsupply.pdf)

Trabajaremos con el inductor LCH1816-471K, cuyos parámetros de interés son:

L  470  H Q  10 Rs  4.55 Desarrollando:  R p  Q   2  f o   L 

R p  10   2  2.7 MHz    470 10 6  R p  80k 

C 

1

o  L 2



1  7.39 10 12 F 6  2  2.7 MHz    470 10 

C  7.39 pF Rp   R   20k   E  4  R  64 R  1280k   E  1   R2  11RE  220k      R p  4 RE  80k   Hallamos el Ancho de banda: f 2.7 MHz BW  o   270kHz Q 10 Entonces, el límite inferior: 270k f L  2.7 M  2 f L  2565000 Hz

f L  2.5MHz Según el libro Electrónica Básica para Ingenieros de Gustavo A. Ruiz Robredo, el condensador conectado al emisor se escoge según la siguiente fórmula: 1 1 C E  C2   L RCE 2 f L RCE Y el condensador C1 : 10 C1  L RC1 Donde:

RCE  RE

r  R1 R2  1

Y: RC1  R1 R2 r Para hallar

RCE

y

RC1

necesitamos los parámetros híbridos del transistor:

re 

26mV 15 , I E  IC   0.075mA IE 2  R p  RE 

 re 

26mV  346.6 0.075mA

Para hallar el parámetro híbrido r , utilizamos la equivalencia encontrada en el libro de Boylestad y Nashelsky. r  hie    re r  110.346 r  38133.3 Entonces: 38133.3  1280k 220k  RCE  20k 110  1 38133.3  187.7 K 111  20k  2034.53

RCE  20k RCE

RCE  1846.674  RC1  R1 R2 r RC1  1280k 220k 38133.3 RC1  1280k 32499.9 RC1  31695.14 Ahora podemos hallar el valor de los capacitores restantes:  C E  C2 

1 2  2.5MHz 1846.674

C2  34.4 pF 10 2  2.5MHz  31695.14 C1  20 pF Resultados:  R1  1280k    R  220k    2  C1  20 pF    C2  34.4 pF   L  470  H    C  7.39 pF   C1 