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REFLEJOS DE REDES ACTIVAS DE RETROALIMENACIÓN



Figura 1 Amplificador Retroalimentado topología Serie-Paralelo



Para hacer análisis de (DC) establecer todas las ecuaciones de lazo sin pasar a través de colector emisor, buscar siempre que el lazo pase por lajunta base emisor vbe el cual es conocido. Los lazos que se toman son los indicados en las ecuaciones se dan a continuación:





Combinando las ecuaciones obtenemos el sistema de ecuaciones siguiente:


Sistema de ecuaciones para determinar los puntos de operación:


Reflejos de red β (BJT2 y elementos de polarización) figura 2:

El reflejo se fundamenta en hacer cambios de la topología sin alterar la respuesta eléctrica del circuito.



Figura 2 Red β del amplificador retroalimentado serie – paralelo

 

Para hacer reflejos y que se entienda el concepto, se presenta el caso de reflejar la red β de retroalimentación de la figura 2, trabajando en la banda de frecuencia baja y media, el capacitor de 33µf en paralelo con la resistencia de 600Ω es un corto circuito a la frecuencia media y baja. la red β corresponde a una topología de retroalimentación serie paralelo.                                      

Sustituir el BJT por su modelo de frecuencia baja y media en la red de dos puertos como se muestra en la figura 3, antes de aplicar los parámetros correspondientes según la topología del amplificador para este caso son los parámetros {h} los que tienen significado fisico. Como es mas fácil aplicar parámetros {z} a la red de dos puertos que tenemos, aplicamos estos y luego transformamos a  {h} que es lo que necesitamos tener: la red con los parámetros obtenida es  presentada en la figura 6, las figuras 4 y 5 son las redes de dos puertos para determinar los parámetros z y transformarlos en h.



Figura 3 Red de dos puertos obtenida al sustituir el BJT en la red β
 
 

Figura 4 Circuito para hallar los parámetros  z11 y  z21   con I2 =0



Figura 5 Circuitos para hallar los parámetros z12 y  z22  con I1=0



 
 

Transformando de parámetros {z} a parámetros {h} que son los que corresponde para la topología serie paralelo esta dada por:

Determinante dado por: 
 

 
Del circuito de la figura 6 obtenido con los parámetros [h]. Dado que tenemos que continuar con el análisis, ahora hay que reflejar de emisor E1 a base B1 conviene hacer el cambio en el puerto 1 DE LA RED β MODELADA la fuente de voltaje dependiente de voltaje a fuente de corriente dependiente de voltaje, con este cambio se facilita hacer el reflejo.



 
Hacer cambio de fuente de voltaje a fuente de corriente y sustituir en la red β


Figura 6 Red β modelada con fuente de corriente dependiente de V2



Conclusión para reflejar de base B2 a emisor E2 la impedancia conectada en la base B2, se divide con la beta del BJT 2n5771 esto es 720kΩ/72 igual a 10kΩ y queda en serie con 17Ω en el circuito del puerto dos E2. la fuente de corriente de (98.6µV2 =  98.6µVo'' ) controlada por corriente queda conectada en C2 y a masa quedando en paralelo con la resistencia de 30Ω donde vo'' es el voltaje de salida del amplificador retroalimentado nodo C3.

 


Figura 7  Red de dos puertos para reflejar Ze(s) de E3 a B3

 


 

Se determinan parámetros z que es mas fácil hallar  y se transforma a parámetros h con la fuente de voltaje cambiada a fuente de corriente para hacer el reflejo

 


 

Transformando de parámetros {z} a parámetros  {h} 

 


 

Queda la siguiente matriz de parámetros {h} 
 

 
 


Figura 8 Red de dos puertos con ZE reflejada de E3 a B3

 

Conclusión para reflejar Ze (s), conectada en el nodo E3 ésta se multiplica por la beta del BJT(360) MPS6521 (360) queda conectada en serie con hib3(5.77KΩ) y a masa, la fuente de corriente dependiente de β3 queda conectada en C3  y masa. 




Figura 9 Reflejo de Emisor a Base

 


 

Reflejo de emisor Ex a base Bx y de base Bx a emisor Ex cuando hay en paralelo una fuente de corriente controlada y una impedancia.

Conclusiones: para reflejar la impedancia en paralelo con la fuente de corriente controlada en el emisor E1 la impedancia se multiplica por la beta del BJT(30Ω*360=10.8kΩ) y la fuente controlada de corriente se divide con la beta del BJT(98.6µ/360=274nVo'') éstas quedan en serie con la hie1=1.29kΩ en B1. Si la situación es  contrariauna impedancia en paralelo con una fuente de corriente dependiente conectados en la base Bx para reflejar al emisor Ex la impedancia se divide por la beta del BJT  y la fuente controlada se multiplica por la beta del BJT es una operación inversa.


Figura 10 Circuito equivalente con impedancias reflejadas del amplificador



Haciendo cero la fuente controlada que depende de β para hallar la ganancia de voltaje  en frecuencia media esto incluye 

Amplificador retroalimentado lo básico que se debe saber para hacer los análisis se presenta a continuación.

Un amplificador retroalimentado consta de un amplificador básico que puede ser con ganancia de voltaje, de corriente, de transadmitancia o de  transimpedancia, una red de retroalimentación llamada la red β, una red para muestreo y una red mezcladora   





Figura 11  Diagrama unifilar de un amplificador retroalimentado

Haciendo el análisis matemático en el diagrama unifilar se obtienen las siguientes expresiones de ganancia del básico y del retroalimentado así como la ganancia medida alrededor del circuito completo de retroalimentación llamado el lazo de transmisión, las transferencias son dadas a continuación:

 



Para pasar de baja frecuencia a respuesta en frecuencia media hacemos
 
 



Dónde

Son las ganancias del amplificador básico en frecuencia media del amplificador retroalimentado y del lazo de transmisión

Ganancia de lazo de transmisión “L” 

Es la ganancia medida alrededor del circuito completo de retroalimentación y se determina con el siguiente artificio.

a) se abre la red de retroalimentación en cualquier punto (de preferencia en la salida).

b) se hace la excitación igual a cero.

c) se excita con un generador igual al de la variable interrumpida .

d) se calcula la transmisión. 




Figura 12 Diagrama unifilar del artificio para determinar el lazo de transmisión

 

De la figura 10 del circuito equivalente simplificado del amplificador retroalimentado  





Haciendo la excitación igual a cero para hallar el valor del lazo en frecuencia media Lo





Para baja frecuencia solo hallamos    incluyendo 

 






TERMINA Y HASTA LA PRÓXIMA


Instituto Técnológico de Veracruz
M.I. Mauricio Hernández Yanga