PROBLEMAS RESUELTOS
DE ELECTRÓNICA
ejercicios resueltos de electrónica analógica

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Ejercicios de electrónica analógica

En el amplificador de la figura se conocen los valores de las resistencias de polarización, pero se desconocen los valores de los condensadores \( C_{C1}, C_{C2} \; y \; C_e \).

circuito electronico

Determinar los valores de bichos condensadores para tener una frecuencia inferior de corte de 10 Hz, en los dos casos siguientes:
Que sea \( C_{C1} \) el que fije la frecuencia de corte inferior estando la influencia de \( C_{C2} \; y \; C_e \) una década por debajo.
Que sea \( C_e\) el que fija la frecuencia de corte inferior y \( C_{C1} \; y \; C_{C2} \) se sitúa una década por debajo.
¿ cuál de estos casos adoptaría usted en caso de diseño?¿ por que?

    Respuesta al ejercicio 22

El circuito equivalente para pequeña señal es el representado en la figura adjunta.

circuito electronico


Si tomamos \( C_{C1} \) para fijar la frecuencia:

    \( \displaystyle w_{b1} = \frac{1}{C_{C1}[20k + (200k//1)]10^3} \simeq C_{C1} = \frac{1}{2\pi·10\times 21\times 10^3} = 0,76 \mu F \)
Para el cálculo de \( C_e \; y\; C_{C2} \) tomaremos una frecuencia de un 1 Hz (una década por debajo):
    \( \displaystyle \begin{array}{l}
    w_{b2} = 1\:Hz = \frac{1}{(c_e/200)[20//(1+200//20)]10^3} \simeq \\
     \\
    \simeq \frac{1}{\displaystyle\frac{C_e·10^3}{200}[20//21]}\Rightarrow C_e \simeq 3,1\: mF
    \end{array} \)
Valor excesivamente alto.
Por último:
    \( \displaystyle C_{C2} = \frac{1}{2\pi\times 2 \times 10^3} = 80 \:\mu F \)
Fijando la frecuencia de corte en \( C_e \) tenemos:
    \( \displaystyle \begin{array}{l}
    C_e \simeq \frac{1}{\displaystyle\frac{2\pi·10}{200}\times 10\times 10^3} = 320 \: \mu F \\
     \\
    C_{C1} = \frac{1}{2\pi\times 21\times 10^3} = 7,6\: \mu F \\
     \\
    C_{C2} = \frac{1}{2\pi\times 2\times 10^3} = 80\: \mu F
    \end{array}\)
En un caso de diseño real es cogeríamos la segunda solución ya que nos permite tomar unos valores más pequeños para los condensadores; ello supone un menor tamaño y menor coste que en el primer caso. Además, por ser más pequeños presentan unas capacidades parasitas, entre la masa del condensador y tierra menores.
Al hacer el estudio en baja frecuencia de uno solo de los condensadores supondremos los otros como un cortocircuito. En principio, fijándonos en el apartado b, al haber fijado la frecuencia de corte con \( C_e \), el cálculo de \( C_{C1} \; y\; C_{C2} \) debería hacerse dejando \( C_e \) en circuito abierto y no en cortocircuito, ya que al estar trabajando en unas frecuencias muy por debajo (una década) de la frecuencia a la cual influye \( C_e \), su impedancia crecería (Z = 1/j·wC) y podríamos suponer un circuito abierto. Sin embargo la variación no será excesiva, y por ello conservamos el primer criterio de tomarlos como cortocircuitos.

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Página publicada por: José Antonio Hervás