Universidad Técnica Particular de LojaElectrónica y telecomunicaciones

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AMPLIFICADOR DE AUDIO

Cristian Aguirre Esparzacbaguirre@utpl.edu.ec

RESUMEN: EL proyecto fue elaborado con el fin de analizar y construir un amplificador de audio utilizando transistores BJT, analizamos y recogimos toda la información necesaria para el diseño del mismo, para luego proceder a utilizar todos los conocimientos obtenidos en el curso de Electrónica Básica, julio 2011, el amplificador fue construido de dos etapas, las configuración de las dos etapas es “realimentación del colector”, la primera etapa la utilizamos de pre-amplificación de la entrada, en este caso del micrófono de computadora, la segunda etapa nos sirve para la amplificación de la corriente, al final tenemos un amplificador con una ganancia de corriente lo suficientemente alta.

PALABRAS CLAVE: realimentación, transistor BJT.

1. INTRODUCCIÓN

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia").

Figura.1. Polarización por realimentación del colector

Si β aumenta, entonces Ic aumenta, provocando que Vce disminuya, esto a su vez produce un decremento en la tensión de RB. Una propiedad interesante de este tipo de polarización es que el transistor nunca se satura aun cuando RB sea igual a cero. A medida que RB va disminuyendo el punto de operación Q se desplaza hacia saturación, pero sin llegar a ella, ya que Vce nunca puede ser menor a 0.7V. La base y el colector es un mismo punto cuando RB = 0 y el transistor funciona en este caso como un diodo.

2. DESARROLLO

2.1. ETAPA PRE-AMPLIFICACIÓN

En la mayoría de los amplificadores, la entrada de audio es una carga demasiado baja. Por esta razón, la señal es potenciada por un pre-amplificador, el cual envía una señal de salida más fuerte al dispositivo. El pre-amplificador funciona de una manera muy parecida al amplificador: el circuito de entrada aplica una resistencia variable a un circuito de salida generado por la fuente de alimentación. Es por eso que nuestro amplificador, la primera etapa consiste en una pre-amplificación para luego esta, sea la señal de entrada en el amplificador.

Análisis CD CA

Calculando y probando con varias resistencias, capacitores y transistores de diferentes porcentajes, para obtener la mejor pre-amplificación, obtuvimos la mejor amplificación con Rc=75Ω , RF=15kΩ, transistor 2n2222A.

Figura.2. Pre-amplificación

Una vez armado en “PROTOBOARD”, con la utilización de un amperímetro medimos la corriente en el colector y en la base, para así mediante la fórmula de IC= βIB

obtener el valor real de β

IB= 170.7 uA.IC= 36.70 mA

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β = 214

Una vez que tenemos el valor real de β y de IB, IC procedemos a realizar el análisis de CA

IE= (β+1)IB

IE= (215)170.7 uA

IE= 36.7mA

ℜ=26mVIE

ℜ= 26mV36.7mA

ℜ=0.708Ω

Calculamos la impedancia de entrada Zi

Zi= ℜ1β+ RcRF

Zi= 0.073kΩ

La impedancia de salida Zo

Zo=Rc ǀǀRF

Zo= 0.0746kΩ

La ganancia de voltaje sin carga

Avnl=−Rcℜ

Avnl= -105.9

2.2. ETAPA AMPLIFICACIÓN

Puesto que la primera etapa como la segunda etapa, son la misma configuración y tienen los mismos valores de resistencias como el transistor al igual es el mismo.

Los valores de impedancia de entrada, de impedancia de salida y la ganancia de voltaje sin carga son los mismos en la primera etapa como en la segunda etapa.

Una vez teniendo estos valores podemos proceder al cálculo de la ganancia de voltaje y corriente con las dos etapas unidas, utilizando el sistema de cascada.

Ganancia de voltaje de la primera etapa

Vo1= Zi2Zi 2+Zo1

Avnl(Vi1)

Av1=Vo1Vi1

Av1=−52.38

Ganancia de voltaje de la segunda etapa

Vo2= RLRL+Ro2

Avnl(Vi2)

Av2=Vo2Vi1

Av2=−10.26

La ganancia de voltaje de las dos etapas, ósea, la ganancia total, consiste en la multiplicación de la ganancia de cada etapa.

Avt=Av 1(Av 2)

Avt=537.41

La ganancia de corriente total la calculamos con la siguiente fórmula.

Ait=−Avt Zi1RL

Ait=4903.866

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3. DISEÑO DE PISTAS

Fig. 3. Diseño de pistas

Fig 4. Diseño de la baquela

4. CONCLUCIONES

Se pudo notar que mientras más bajas eran las resistencias mayor ganancia se obtenía.

Se pudo construir un amplificador de dos etapas y con muy buena ganancia de corriente.

5. REFERENCIAS

[1] Electronica: Teoría de circuitos. Boylestad ROBERT, Nashelsky LOUIS. Edit. Prentice Hall.

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