FACULTAD DE INGENIERÍA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Programa de la Asignatura: AMPLIFICADORES ELECTRÓNICOS Clave: 1723 Núm. de créditos: 10 Carrera: ING. ELECTRICO ELECTRONICO ING. EN TELECOMUNICACIONES Duración del curso: Semanas: 16 Horas: 96 Semestre: 8º, 8º Horas a la semana: Teoría: 4 Obligatoria: SI Prácticas: 2 Optativa: OBJETIVO DEL CURSO El alumno analizará y diseñará amplificadores electrónicos de varias etapas, usando diferentes técnicas de análisis y considerando el modelado y limitaciones de los dispositivos. TEMAS Núm: Nombre: Horas I. ESTABILIDAD EN EL PUNTO DE OPERACION. 8 II. AMPLIFICADORES DE SEÑAL PEQUEÑA. 12 III. RESPUESTA EN FRECUENCIA. 12 IV. AMPLIFICADORES RETROALIMENTADOS. 12 V. AMPLIFICADORES DE POTENCIA. 12 VI. AMPLIFICADORES DE BAJO RUIDO. 8 ______ 64 PRACTICAS DE LABORATORIO. 32 ______ 96 ASIGANATURAS ANTECEDENTES OBLIGATORIAS: CONTROL ANALOGICO DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS ELECTRONICOS ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS I. ESTABILIDAD EN EL PUNTO DE OPERACION. ANTECEDENTES: Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará y aplicará las diferentes técnicas de polarización de los dispositivos amplificadores para su funcionamiento correcto. CONTENIDO: I.1 Técnicas de polarización para los transistores TBJ y JFET. I.2 Estabilidad en el punto de operación del transistor TBJ. I.2.1 Variaciones del punto de operación debido a la incertidumbre de la ganancia de corriente (ß). I.2.2 Efecto de temperatura en el punto de operación. I.2.3 Análisis del factor de estabilidad. I.2.4 Técnicas para estabilizar. I.3 Estabilidad en el punto de operación del transistor JFET. I.3.1 Variación del punto de operación debido a la incertidumbre del voltaje de estrangulamiento y de la corriente de saturación. I.3.2 Técnicas para estabilizar. II. AMPLIFICADORES DE SEÑAL PEQUEÑA. ANTECEDENTES: Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará amplificadores de una y varias etapas, considerando los diferentes modelos lineales de los transistores. CONTENIDO: II.1 Amplificadores de una etapa. II.1.1 Función de transferencia, impedancia de entrada e impedancia de salida. II.1.2 Máxima ganancia del amplificador sin distorsión. II.2 Amplificador con arreglo Darlington. II.3 Amplificador con arreglo de cascodo. II.4 Amplificador diferencial. II.5 Amplificadores de varias etapas. II.5.1 Máxima excursión. II.5.2 Ganancia de voltaje e impedancias de entrada y de salida. II.6 Análisis y diseño de amplificadores de una y varias etapas asistido por computadora. III. RESPUESTA EN FRECUENCIA. ANTECEDENTES: Control Analógico. Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará la respuesta en frecuencia de los amplificadores, teniendo en cuenta las limitaciones impuestas por los dispositivos. CONTENIDO: III.1 Introducción III.2 Limitaciones de los dispositivos en frecuencia. III.3 Modelos de los transistores TBJ y JFET en los diferentes rangos de frecuencia. III.4 Respuesta en frecuencia en amplificadores de una etapa. III.5 Respuesta en frecuencia en amplificadores multietapas. III.6 Análisis de la respuesta en frecuencia de un amplificador asistido por computadora. IV. AMPLIFICADORES RETROALIMENTADOS. ANTECEDENTES: Control Analógico. Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará los amplificadores retroalimentados con la técnica de análisis más adecuada. CONTENIDO: IV.1 Efectos de la retroalimentación negativa en amplificadores. IV.2 Amplificadores con retroalimentación serie-paralelo. IV.3 Amplificadores con retroalimentación paralelo-paralelo. IV.4 Amplificadores con retroalimentación paralelo-serie. IV.5 Amplificadores con retroalimentación serie-serie. IV.6 Determinación de la ganancia de lazo. IV.7 Análisis de estabilidad en amplificadores retroalimentados. IV.8 Efecto de la retroalimentación en la respuesta en frecuencia del amplificador. IV.9 Compensación en frecuencia. IV.10 Análisis y diseño de amplificadores con retroalimentación asistido por computadora. V. AMPLIFICADORES DE POTENCIA. ANTECEDENTES: Incluídos en esta asignatura. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará amplificadores de potencia, tomando en cuenta sus características y limitaciones. CONTENIDO: V.1 Clasificación de los amplificadores de potencia. V.2 Amplificador clase A. V.2.1 Región de operación. V.2.2 Potencia disipada por sus elementos. V.2.3 Eficiencia. V.2.4 Figura de mérito. V.2.5 Acoplamiento. V.3 Amplificador clase B. V.4 Amplificadores clase AB, F, G y H. V.5 Cálculo y selección de transistores según la potencia que se requiera. V.6 Cálculo y selección de disipadores de calor. V.7 Análisis y diseño de amplificadores de potencia asistido por computadora. VI. AMPLIFICADORES DE BAJO RUIDO. ANTECEDENTES: Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno diseñará amplificadores de bajo ruido. CONTENIDO: VI.1 Fuentes de ruido. VI.1.1 Ruido térmico. VI.1.2 Ruido Shot. VI.1.3 Ruido Flicker. VI.1.4 Ruido de explosión. VI.1.5 Ruido de avalancha. VI.2 Modelo de ruido en la unión NP. VI.3 Modelo de ruido en transistores TBJ y JFET. VI.4 Figura de ruido y temperatura de ruido. VI.5 Análisis de ruido en amplificadores. VI.6 Análisis y diseño de amplificadores de bajo ruido asistido por computadora. TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION: Exposición oral (X) Exámenes parciales (X) Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X) Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X) Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X) Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X) Lecturas obligatorias (X) Trabajo de investigación (X) Prácticas de taller o labo. (X) Prácticas de campo ( ) Otras: Uso del simulador PSPICE para circuitos analógicos BIBLIOGRAFIA TEXTOS BASICOS Temas de la materia para los que se recomienda: Sedra, Adel S. Todos "Microelectronic circuits" Sauders College Publishing, 3a. ed. E. E. U. U.,1991. Gray, Paul R. y Mayer, Robert G. Todos "Analysis and design of analog integrated circuits" John Wiley & Sons, 3a. ed. E. E. U. U., 1994 Sedra, Adel S. y Smith, Kenneth C. I, II, III, IV, V "Dispositivos eléctronicos y amplificación de señales" Interamericana México, 1987 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA Schilling, Donald L. y Belove, Charles I, II, III, V "Electronic circuits discrete and integrated" Mc Graw Hill, 3a. ed. E. E. U. U., 1989 Motchenbacher, C. D. y Fitchen, F. C. VI "Low - noise electronic design" John Wiley & Sons E. E. U. U., 1978 Albert Van Der Ziel VI "Noise in solid state devices and circuits" John Wiley & Sons E. E. U. U., 1986