Electronica II - 1ra Evaluación - I Termino 2008 - 2009
1. ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
ELECTRÓNICA II
PRIMERA EVALUACIÓN I TÉRMINO 2008-2009 11 de Julio del 2008
NOMBRE : ___________________________________________ PARALELO : __
PROBLEMA # 1 (25 p)
Se desea diseñar un amplificador basado en el circuito mostrado de tal forma que las
frecuencias de corte para baja sean: fLCs = 2 Hz; fLCc=30 Hz y fLCe = 400 Hz.
Para el diseño considere lo siguiente:
Q1: β = 100 y VBE = 0.7 (V).
Vcc = 24 (V); RS = 100Ω (resistencia de la fuente alterna); RL = 1 KΩ (resistencia
de carga).
Vc = Vcc/2 para tener igual excursión alterna máxima alrededor del punto de
operación.
ICQ = 4 (mA); R1 = 4R2 y RC = 3RE.
Cbe = 40pF; Cbc = 3pF; Cce = 1pF; Cwi = 5pF y Cwo = 7pF.
Calcule:
a) Los valores de RC, RE, R1, R2, CS, CE y CC (17p).
b) El ancho de banda del circuito (8p).
2. a) DC
Vcc 24
* Vc 12V .
2 2
* I CQ 4mA
24 12
4
RC
24 12
RC 3
4
RC 3k
* RC 3RE
RC
RE
3
R E 1k
2
RR 4 R2 4
* RTH R1 R2 1 2 R2
R1 R2 4 R2 R2 5
R2 24 R2
VTH 24 * 4.8V
R1 R2 4 R2 R2
VTH RTH I B 0.7 RE I E
101
4.8 0.7 (1) * (4 * )
VTH 0.7 RE I E 100
RTH
IB 4
100
4
RTH 1.5k * R2
5
R2 1.875k.
R1 7.5k
AC – Banda Media
26mV
hie
Ib
hie 0.65k
3. AC – Baja Frecuencia
Cs: Cc y CE abiertos
RT 1 1.5 hie 1 * RE 1.5 0.67 1011
RT 1 1.478k
1
f LCS
2 R1 RT 1 C s
1
CS
2 0.1k 1.478k 2 Hz
C S 50.42uF
Cc: Cs – Corto y CE – Abierto
RT 2 RC 3k
1
f LCC
2 RT 2 RL C C
1
CC
2 3k 1k * 30 Hz
C C 1.3263uF
CE: Cs y Cc, corto
RT 3
0.11.5 0.65 1k 7.31
1
1
f LCE
2 RT 2 C C
1
CE
2 7.31 * 400
C E 54.4uF
b) AC – Alta frecuencia:
4. Vo ib 3 1
Av ' 115.38
Vi ib 0.65
C Mi Cbc (1 Av ' ) 3 pF (1 115.38)
C Mi 349.154 pF
1
C Mo C bc 1 3.026 pF .
Av '
C i C be C wi C Mi 40 pF 5 pF 349.154 pF 394.154 pF
C o C Mo C ce C wo 3.026 pF 1 pF 7 pF 11.026 pF
1
f Hci
2 0.1 1.5 0.65C i
f Hci 4.92829 MHz
1
f Hco
2 (3 1)C o
f Hco 19.246017 MHz
BW f Hci f Lce 4.928MHz 400 Hz
BW 4.928MHz
5. PROBLEMA # 2 (25 p)
Datos :
V 0.7 v Rp(primario) 1
Q1 : EB ; Transformador :
100 Eficiencia 80%
Encuentre:
a) Rectas de carga en DC y AC (7p).
b) Potencia máxima sin distorsión en la
carga.(4p)
c) Eficiencia de potencia máxima (5p)
d) Potencia del transistor en eficiencia
máxima. (4p)
e) Si Vip=800mv, Grafique VL, y Vec versus
el tiempo indicando valores de voltaje.
(5p)
a) DC:
10
VT 15 * 2.5V
10 50
RT 8.33
0 5 I E 0.7 8.33I B 2.5 0
2.5 0.7
IB
8.33 5(101)
IB 3.506mA
I CQ 350.652mA
V EC Q 0 5 I E 1I C 15 12.879V
0 5 I E V EC 1I C 15 0
101
15 V EC 1 5 I C
100
101
1 5 R DC 6.06
100
Recta DC
VEC IC
15 0
0 15/6.06=2.475A
6. Recta AC
RL ' 2 2 RL 2 5 20
2
Vec Ic
1
vec ic (1 RL ' ) ie 5 ic 1 RL ' 5 *
VEC+ICQRec=22.0119 0
0 V ECQ
1 ICQ+ =845.047mA
1 R L ' 5 *
Rec
Rac
Rec 26.05
vec VECQ I CQ Rec I C Rec
b)
c)
MPP 2VCE=25.758
2ICQRac=18.2
Pi Vcc I C I1
vecp max 9.13448V Pi 150.350 0.2505
VB (15)
icp max 0.350652 A I1
2
50
icq I1 0.250584 A.
PRL ' RL ' 1.22957W
2 VB 0.7 5 I E 2.4708V
PIEC PRL ' 0.983658 PiDC 9.01854W
PLMAX 0.98366W
P0
*100 10.907%
Pi
7. d)
2
v
PQ VCEQ I CQ ce 4.51605W 1.601W 2.91454W
2 Rac
e)
ib R L ' 10020
Av1
hie ib 5 1ib 7.4159 5100
vL '
Av1 3.903V
vi
v L ' p 3.1224V
vL 1
vL' 2
v LP 1.5612V
26mV
hie 7.4159
I B
vec ib RL ' R1 1ib 5 10020 1 101 * 5
5.0838
vi hie ib 5 1i 7.4159 5101
vec p 4.067V .
8. PROBLEMA # 3 (20 p)
Para el circuito mostrado:
a) Grafique rectas de carga en
DC y AC. (5p)
b) Para condición de eficiencia
máxima sin distorsión, calcule:
VLp, potencia de entrada,
potencia de salida, eficiencia y
potencia de cada transistor
(5p).
c) Grafique V1 y VL para
condición de máxima eficiencia
sin distorsión (5p).
d) Calcule la potencia máxima de
cada transistor (5p).
DC
20
VCE 10V
2
I Cq 0
AC
Rec=RL
VCE IC
VCEQ I CQ RL 10 0
0 vCEQ
I CQ 1A
RL
9. v CEQ v Lp 10V
i cp 1A, sin distorsión
i cp 1
Pin V cc * 20 Pin 6.366W
2
v LP 10 2
Pout Pout 5W
2R L 2 * 10
Po
* 100 78.5%
Pi
P2Q Pi Po 1.366
PQ 0.683W
10. 2
iCQ v LP
P2Q VCC
2RL
v LP iCQ R L
2
VCC V LP
P2Q v LP
R L 2RL
P2Q
0
v LP
VCC 2v LP
v LP 0
R L 2RL
VCC
v LP 6.366V
2 2 2
VCC VCC 1 1 VCC
P2Q *
2 RL 2 2RL 2 2 RL
p 2Q 2.026W
P2 max 1.0132W