LABORATORIO_ELECTRÓNICA ANALÓGICA 2014-1 con Altium (1)

GUAS PARA LAS PRCTICAS DE

LABORATORIO DE ELECTRNICA

ANALGICA

2014-1

ASIGNATURA DEL NCLEO FUNDAMENTAL

DE LA CARRERA DE INGENIERA ELECTRNICA

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE INGENIERA

DEPARTAMENTO DE ELECTRNICA

SECCIN DE CIRCUITOS ELECTRNICOS

Bogot, 2014

Generalidades Electrnica Analgica Enero 2013 1

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE INGENIERA


SECCIN DE CIRCUITOS ELECTRNICOS

CARRERA: INGENIERIA ELECTRNICA ASIGNATURA: ELECTRNICA COMPONENTE: NCLEO FUNDAMENTAL

ANALGICA

ID CURSO: 4113 CATLOGO: ELECTRN 4700 TERICO-PRCTICA: X

HORAS SEMANA: TEORA: 4 PRCTICA: 2 CRDITOS: 4

FECHA: enero de 2013

PRCTICAS DE LABORATORIO

INTRODUCCIN:

La asignatura de Electrnica Analgica, permite al estudiante complementar y reforzar el aprendizaje sobre dispositivos

semiconductores, iniciado en la asignatura de Dispositivos Electrnicos. Igualmente, proporciona al estudiante aptitudes

y habilidades de anlisis y diseo en el dominio de la frecuencia de amplificadores en malla abierta y retroalimentados,

amplificadores sintonizados, amplificadores operacionales integrados, osciladores armnicos y filtros activos, a travs

de la interpretacin y manejo de modelos de estos dispositivos. El componente prctico de esta asignatura es de vital

importancia, ya que le permite al estudiante verificar y contrastar estos modelos tericos con los dispositivos reales. En

particular, los experimentos propuestos para este curso permiten comprobar, en forma prctica, la validez y limitaciones de

teoras de amplificadores electrnicos sencillos y verificar propiedades y aplicaciones de amplificadores operacionales

integrados

De esta manera, al realizar el trabajo de laboratorio -en forma cuidadosa- el estudiante no slo fijar y profundizar sus

conocimientos tericos, sino que al mismo tiempo emplear y dominar tcnicas bsicas de medicin en ingeniera.

Por estas razones y con el fin de obtener los mejores beneficios del trabajo experimental de laboratorio, se deber preparar -a

conciencia- cada una de las prcticas que se desarrollarn en este curso. Esto incluye, entre otros aspectos:

Entendimiento total de las guas de laboratorio.

Estudio del material de referencia.

Anlisis terico y estimacin de lecturas, respuestas y formas de onda esperadas.

Diseo cuidadoso de los circuitos necesarios para lograr los requisitos establecidos.

Dicha preparacin deber, normalmente, evidenciarse en el desarrollo de las actividades solicitadas antes de la sesin

prctica, las cuales y debido a la gran importancia que tiene la preparacin de los experimentos, el monitor-instructor podr

verificar mediante preguntas o evaluaciones cortas (escritas u orales) durante la realizacin de las prcticas, las cuales sern

propuestas y coordinadas por el profesor titular del curso.

OBJETIVOS DE LAS PRCTICAS:

1. Aplicar la teora de circuitos elctricos y electrnicos, para el anlisis de amplificadores en malla abierta y retroalimentados, en el dominio de la frecuencia.

2. Analizar y verificar las caractersticas, consideraciones prcticas, condiciones de funcionamiento y aplicaciones comunes de amplificadores operacionales integrados.

3. Contrastar los resultados prcticos, con los esperados desde el punto de vista de la teora, y explicar posibles diferencias. 4. Adquirir y demostrar destreza en el manejo del equipo bsico y en las tcnicas de medicin utilizadas por un Ingeniero

Electrnico.

PARA EL LABORATORIO, EL ESTUDIANTE DEBE TENER EN CUENTA:

1. Preparar las prcticas a realizar, con base en estas guas, las cuales, al igual que los manuales de los instrumentos y las hojas de especificaciones de los dispositivos semiconductores a utilizar, deben ser ledas con mucha atencin y entregar,

cuando se requieran de acuerdo con la programacin adjunta- la informacin solicitada en estas guas (Preparacin de la prctica No. X: respuestas a las Preguntas previas a la prctica y los datos calculados de las mediciones que se piden dentro de la gua).


2. Durante la realizacin de la prctica, seguir todos y cada uno de los diferentes pasos del experimento (indicados en la gua). En caso de existir alguna duda sobre el manejo de un equipo o ensamblaje de un circuito, deber pedir

ayuda al monitor-instructor del laboratorio. En caso de no hacerlo, sern responsabilidad del estudiante las

consecuencias que, de alguna accin inconsulta, se deriven.

3. Conseguir, con anterioridad a la realizacin de la prctica, los elementos necesarios para construir los circuitos con los que va a trabajar durante la misma. El equipo necesario, por otro lado, ser suministrado por la Seccin de

Laboratorio del Departamento, de acuerdo con lo dispuesto por sta.

4. Tener disponibles para la realizacin de las prcticas: 10 cables caimn caimn o caimanes y cables suficientes (por grupo). 1 tablero para el montaje de circuitos prototipo (protoboard) (por grupo). Alambre para conexiones en protoboard. Guas para las prcticas de Laboratorio de Electrnica Analgica 2009 - 3. (Ver punto No. 9) Si se desea, tambin puede disponer de soldadura y pistola o cautn. En caso de utilizar cautn, se debe tener el respectivo porta cautn.

5. Presentarse a la sesin de laboratorio, en forma puntual, es decir a la hora indicada en el horario, y antes de iniciar el experimento, verificar los instrumentos, para asegurarse que el equipo asignado se encuentra en buenas

condiciones. A continuacin debe firmar la hoja de prstamo y entregarla inmediatamente al Laboratorio. Esto le evitar responsabilidades y eliminar excusas como: pero si yo no recib ese equipo o ya estaba daado cuando lo recib. Recuerde que tambin es importante, en caso de duda, hacer verificar los circuitos antes de aplicarles potencia. En la gua de la prctica se debe tomar nota de la informacin especfica de los equipos con los cuales

se va a trabajar (marca, modelo y nmero de serie o inventario).

6. Mantener ordenadas y aseadas las aulas de laboratorio; por esto, se deben arrojar papeles y dems basura, a los recipientes colocados para tal fin y no fumar ni consumir bebidas o alimentos dentro de estos cubculos. As

mismo, se deben retirar del rea de trabajo de la mesa de laboratorio, sacos, libros, maletas, bolsos o material

innecesario. Las anteriores son normas de seguridad que siempre debern tenerse en cuenta.

7. Realizar el trabajo con agilidad y cuidado adecuados de tal forma que diez (10) minutos antes de finalizar el tiempo previsto para la prctica, se entregue todo el equipo en las condiciones en que se recibi, de acuerdo con las

disposiciones de la Seccin de Laboratorio.

8. Entregar los datos tomados, de las mediciones realizadas, al terminar el tiempo destinado para la prctica. Por esta razn se debern tener las guas de las prcticas y tomar los datos en, al menos, dos de estos libros; uno para

entregar al monitor-instructor y otro para que el grupo pueda trabajar el informe posteriormente. En caso de no

haber terminado la prctica, se entregarn nicamente los resultados de las mediciones hechas hasta ese momento.

9. Cada estudiante debe tener, durante el desarrollo de las prcticas su propia gua de la prctica a desarrollar, tomada del presente documento: Guas para las prcticas de Laboratorio de Electrnica Analgica 2009 - 3 para el registro de mediciones, observaciones y anotaciones de lo ocurrido durante la prctica. Este har el papel de lo que

se conoce con nombres como bitcora o diario de laboratorio y debe convertirse en un hbito corriente para todos los cursos prcticos, experimentos, diseos o proyectos que se realicen durante la Carrera o en el ejercicio de

la profesin.

10. En la semana siguiente a la realizacin de la prctica, se deber entregar al monitor-instructor el informe correspondiente al trabajo realizado en la prctica. Esto con el fin de disponer del tiempo necesario para el anlisis

de los resultados y la obtencin de las conclusiones del mismo.

Nota: Los informes se debern entregar en papel bond, blanco, sin rayas, tamao carta, escritos en letra tipo Times con

tamao de 11 o 12 puntos y con espacio y medio entre lneas, siguiendo las normas y metodologa

correspondientes. Se pueden entregar escritos por ambas caras del papel,

Tanto los prelaboratorios, realizados en los formatos preimpresos de estas guas (a mano), como las grficas

realizadas en los informes, a partir de los datos tomados en la prctica, deben presentarse en tinta negra, o

impresos por computador.

11. Leer y tener siempre presentes las normas contenidas en el Manual de Seguridad, publicado por la Seccin de Laboratorio, el cual se encuentra anexo a este documento y estar disponible en el Centro de Documentacin de

Ingeniera Electrnica, (CEDIE).


CONTENIDO MNIMO DE LOS INFORMES DE LABORATORIO

El informe es un documento que presenta, con base en la prctica realizada, el anlisis de resultados y las

conclusiones obtenidas del desarrollo del experimento. A continuacin, se describen las secciones que lo

componen:

1. Encabezado

Debe ser de la siguiente forma:

LABORATORIO DE ELECTRNICA ANALGICA

INFORME DE LA PRCTICA No. _____

(TTULO DE LA PRCTICA)

INTEGRANTES:

______________________________________________

______________________________________________

______________________________________________

PROFESOR: _________________________________

MONITOR: __________________________________

GRUPO: ___________

FECHA DE ENTREGA: _________________

2. Introduccin o presentacin Su objeto, como lo indica su nombre, es introducir o presentar el trabajo entregado y para ello debe

contener, en forma muy breve, lo que objetivamente se requiere para entender el contenido del trabajo. No se trata de un marco terico, sino de introducir al lector al documento que est recibiendo. Esta no debe contener ms de 150 palabras.

3. Equipo y material empleados Tabla en la que se detallen los materiales y equipos EMPLEADOS, indicando tipo de equipo, marca,

modelo y nmeros de serie (o de inventario).

4. Procedimientos de medicin* Indicar slo aquellos procedimientos no dados en la gua de la prctica.

5. Tablas de resultados* Trascripcin de los datos tomados en la prctica y los calculados a partir de ellos.

6. Anlisis de resultados* Responder los numerales con la nomenclatura PX-Y, donde X es la seccin de la prctica y Y es el

nmero consecutivo de la pregunta.

7. Conclusiones y recomendaciones Este es quiz el aspecto ms importante de un informe de laboratorio, porque indica -de alguna manera- los

resultados reales logrados en cuanto a experiencia de aprendizaje, para cada grupo de laboratorio. Adicionalmente, son de suma importancia las recomendaciones que se puedan sugerir para mejorar los experimentos propuestos.

8. Referencias Fuentes de informacin, bibliografa direcciones de Internet REALMENTE consultadas para la realizacin

de este documento; para esto, se deben seguir las normas correspondientes sealadas en las normas tcnicas ICONTEC Nos. 1160 y 4490.

*Notas: Con el fin de facilitar la lectura de los informes entregados, los puntos 4, 5 y 6 mencionados

anteriormente, debern responderse para cada seccin de la gua correspondiente (secciones

numeradas en romano).

En la primera reunin, con su monitor-instructor, se acordarn aspectos especficos relacionados con

la forma y el momento de entregar la informacin trabajada como preparacin para la prctica de

laboratorio, los datos tomados durante la prctica y los informes.


PROGRAMACIN DEL LABORATORIO Y PRCTICAS DE ELECTRNICA ANALGICA 2013 3

Semana Actividad

1

2

3

REUNION INICIAL: Conformacin de grupos y

normativas de laboratorio. Reunin inicial con los

monitores-instructores de laboratorio.

4 PRCTICA No. 1 Altium

5 PRACTICA No. 1A Synopsys (Sesin.1 Conexin al

servidor y obtencin de curvas MOSFET

6

PRCTICA No. 2

Entregar informe de la prctica No. 1

Entregar preparacin de la gua No. 3

7

PRCTICA No. 3



8

PRCTICA No. 4



9

10

PRCTICA No. 5



11

PRCTICA No. 6

Entregar preparacin de la gua No. 7 Entregar informe de la prctica No. 5

12

PRCTICA No. 7

Entregar preparacin de la gua No. 8 Entregar informe de la prctica No. 6

13

14

PRCTICA No. 8



15 PRCTICA No. 9


16 Entregar informe de la prctica No. 9

17

18 Fecha lmite para PAZ Y SALVOS

.

IMPORTANTE

Viernes de la semana 18: (A LAS 11:00 A.M.)

LTIMO PLAZO (PARA ESTE CURSO) PARA

CANCELAR TODAS SUS DEUDAS CON EL

LABORATORIO Y CON EL CEDIE Y PARA

DESOCUPAR CASILLEROS.

Verifique continuamente y en especial hacia el final del

semestre, sus deudas con el Laboratorio y con el Centro

de Documentacin de Ingeniera Electrnica (CEDIE).

Recuerde que es indispensable estar a Paz y Salvo (por

todo concepto) para tramitar su matrcula el prximo

semestre y que durante la semana de matrculas no se

expiden Paz y Salvos.

Normas para el uso de laboratorios de Electrnica Electrnica Analgica Enero 2013 1

FACULTAD DE INGENIERA


Seccin de Laboratorio

NORMAS PARA EL USO DE LOS LABORATORIOS DEL DEPARTAMENTO DE

ELECTRNICA

Bogot, D. C. - Julio de 2008

INTRODUCCIN

Las normas contenidas en este manual conforman un conjunto de acuerdos y disposiciones que deben ser cumplidos y

respetados por todos los usuarios de los laboratorios de Electrnica y buscan estimular la participacin responsable de los

estudiantes en su proceso de FORMACIN y EDUCACIN. Igualmente, estn orientadas al logro de un ambiente de

convivencia, cooperacin, compaerismo y armona entre los usuarios de los laboratorios, procurando mejorar la eficiencia

y la calidad en la prestacin de los servicios.

NORMAS GENERALES

1. Obligatoriedad

Estas normas son de obligatorio cumplimiento por parte de todas las personas que utilicen los servicios del Laboratorio

del Departamento de Electrnica, sin perjuicio de lo dispuesto por la Universidad en su REGLAMENTO DE

ESTUDIANTES, expedido el 3 de diciembre de 2003 y de lo reglamentado en las Normas para el uso de recursos computacionales e Internet, publicado en septiembre de 2003, por la Vicerrectora Administrativa.

Al comienzo de cada semestre se efectuarn reuniones con los cursos que contengan prcticas de laboratorio, para

dar a conocer las presentes Normas y realizar las aclaraciones y observaciones necesarias para el correcto

funcionamiento y la adecuada y segura utilizacin del Laboratorio.

2. Definicin

En el contexto de estas Normas, un USUARIO es toda persona que utilice los servicios del Laboratorio del

Departamento de Electrnica. En particular, un estudiante que se encuentra cursando alguna asignatura ofrecida por el

Departamento de Electrnica, recibir servicios del Laboratorio, para lo cual se compromete a acatar las Normas aqu

presentadas.

3. Cuidado y almacenamiento de objetos personales

Los objetos personales son responsabilidad de cada quien y por lo tanto, el cuidado de estos es compromiso del

propietario de los mismos. El Laboratorio, el Departamento, la Facultad, y la Universidad no se hacen responsables por

la prdida de ellos. Por esta razn, no descuide sus computadores porttiles (laptops), bolsos, morrales, carteras,

billeteras, maletines, calculadoras, herramientas, reproductores de discos compactos (discman) u otros objetos

semejantes. Mantngalos siempre con usted.

Los grupos de las asignaturas Instrumentos, Diseo I, Diseo II, Diseo III, Fundamentos de Diseo, Diseo

Analgico, Diseo no Lineal, y Diseo con Procesadores Digitales, dispondrn de un casillero o un cajn de mesa, que

ser adjudicado por el Laboratorio y por el que respondern solidariamente los integrantes del grupo respectivo.


Si un estudiante requiere un casillero y existe alguno vaco y sin asignar, podr hacer la solicitud al Laboratorio y

obtener la autorizacin correspondiente para su uso. Si se ocupa alguno, sin esta autorizacin, el Laboratorio podr

abrirlo sin previo aviso.

3.4 La adjudicacin de los casilleros vence el Viernes de la semana 18, a las 11:00 a.m. Los casilleros no desocupados en

esta fecha sern abiertos y su contenido slo ser devuelto al finalizar el siguiente semestre.

3.5 El Laboratorio no se hace responsable de los elementos que se hallen en el casillero en el momento de abrirlo, ni

despus de un semestre.

3.6 En caso de extraviar las llaves de su casillero, se debe dar aviso al Laboratorio y solicitar la apertura de los candados

que se hayan colocado. Esta funcin es exclusiva de la Seccin de Laboratorio y, por tanto, ningn estudiante est

autorizado a romper los candados de ningn casillero, incluido el propio. Hacerlo ser considerado intento de dao y se

proceder de la manera descrita en el numeral 13 (Cambio de categora de usuario).

3.7 No se guardarn elementos ni equipos de los alumnos en las dependencias internas del Laboratorio (Almacn,

Laboratorio de Tcnicos u Oficinas).

4. Ingreso y retiro de objetos personales

4.1 Al ingresar objetos personales (computadores, equipos electrnicos de laboratorio, herramientas, protoboards, cajas con componentes, entre otros) que vayan a ser retirados del edificio el mismo da, debern registrarse en los libros de

vigilancia ubicados en las puertas de acceso en el primero y cuarto pisos, o en el sistema de control de acceso

(computador de vigilancia).

4.2 Los objetos que sean adecuadamente registrados (en los libros o computadores de vigilancia de los pisos primero y cuarto) pueden ser retirados nicamente en el horario hbil del mismo da que se hizo el registro.

4.3 Para retirar del edificio, del Departamento o de la Facultad (equipos, componentes, herramientas) que no estn debidamente marcados o que no hayan sido registrados el mismo da, se podr solicitar la expedicin de una

autorizacin de salida, en los horarios destinados para este fin y publicados en las carteleras del Laboratorio. Las

autorizaciones de salida tendrn validez nicamente los das y horas hbiles de la fecha en que se expidan.

4.4 En caso de requerir el ingreso y retiro constantes de los elementos antes mencionados podr solicitar, sin costo, la marcacin de los mismos en el Laboratorio de Electrnica.

4.5 A quien intente retirar, ilcitamente, elementos que no estn debidamente marcados con su nombre y nmero de identificacin o que no tengan autorizacin de salida o que sean retirados por vas diferentes a las entradas normales de

la Facultad o del Departamento (ventanas, rejas, rendijas de las puertas, etc.), le sern cancelados los servicios del

Laboratorio, adems de las sanciones que contempla el Reglamento de Estudiantes.

5. Zonas Restringidas

5.1 Son zonas de acceso restringido: el depsito de instrumentos, la sala de tcnicos, la zona de prueba y prstamo de equipos, la terraza del edificio, el Laboratorio de Profesores, los cubculos de Trabajo de Grado y la sala de impresoras;

los estudiantes slo podrn acceder a estos sitios con autorizacin previa del Laboratorio.

5.2 Slo se permite la entrada a los cubculos de Trabajo de Grado y Proyectos Especiales a los estudiantes asignados a estos laboratorios, personal de planta y profesores del Departamento.

6. Reserva (solicitud) de elementos que presta el Laboratorio

6.1 Los usuarios del Laboratorio podrn solicitar el prstamo de componentes y equipos (luego de recibida la capacitacin adecuada). Para lo anterior, se requiere que la asignatura, para la cual el usuario hace la Reserva, sea ofrecida por el

Departamento de Electrnica.

6.2 Los pedidos de componentes y equipos, distintos a los necesarios para las prcticas programadas, deben ser revisados y aprobados por el profesor del laboratorio respectivo. Algunos de estos elementos requieren capacitacin especial (como

es el caso de proyectores) o trmites especiales (tarjetas de red inalmbricas) que el estudiante tiene que realizar como

requisito para que el laboratorio realice el prstamo.

6.3 La Reserva debe realizarse en la forma dispuesta por el laboratorio y durante el horario establecido. Slo se tramitarn Reservas completa y correctamente diligenciadas.


6.4 El laboratorio podr verificar la identidad de las personas que soliciten prstamos al Laboratorio. Para esto, se deber

portar el carn vigente, que lo acredite como estudiante regular de la Universidad.

6.5 Los usuarios del Laboratorio pueden autorizar a otro usuario para que reclame su equipo. Esta autorizacin deber

hacerse por escrito; sin embargo, quien emite la autorizacin es completamente responsable del equipo solicitado.

7. Devoluciones

7.1 Los usuarios del Laboratorio deben retornar todos los elementos suministrados por el Laboratorio en las fechas y horas

establecidas para esto.

7.2 Los usuarios del Laboratorio pueden autorizar a otro usuario para que entregue, en el Almacn, los elementos que le hayan sido prestados; sin embargo, el grupo al que estaban asignados los elementos se har cargo de cualquier faltante

o dao detectado en la revisin.

7.3 Es responsabilidad del estudiante asegurarse de que, en el laboratorio, se registre la devolucin de los elementos que se le hubiesen prestado.

8. Renovaciones

8.1 Los usuarios del Laboratorio pueden tener la opcin de conservar el equipo que les ha sido asignado, por un mayor

perodo de tiempo, haciendo una renovacin del mismo en el horario establecido. El laboratorio se reserva el derecho de

permitir dicha renovacin. En este caso, si existe la disponibilidad adecuada, podr cambiar o adicionar equipo.

8.2 La renovacin de equipo es exclusivamente personal como muestra de la utilizacin continuada del mismo. La

violacin de esta norma se considera suplantacin de identidad y por lo tanto falta gravsima, como se contempla en el

Reglamento de Estudiantes, literal c del artculo 114.

9. Cancelacin de Reservas de equipo

9.1 Los usuarios del Laboratorio pueden cancelar personalmente una Reserva de equipo, por lo menos quince horas antes

de la entrega del mismo por parte del Laboratorio.

9.2 Los usuarios que no retiren el equipo solicitado en el horario establecido o no realicen la cancelacin anotada en el

numeral anterior, podrn tramitar, si lo requieren, una nueva Reserva. En este caso cambiarn de categora segn lo

estipula el numeral 13.

10. Elementos que NO presta el Laboratorio

10.1 De acuerdo con lo establecido por la Universidad, el Laboratorio no prestar elementos de oficina, ni de papelera, ni

elementos o herramientas de trabajo propias del personal del mismo.

11. Horarios de Atencin y Carteleras

11.1 El horario de atencin a los usuarios, en las dependencias del Laboratorio, se fijar en las carteleras correspondientes y

en la pgina web del laboratorio.

11.2 Es responsabilidad del estudiante enterarse en forma constante de todas las informaciones que publica el Laboratorio en

las carteleras y consultar las dudas al Jefe o al Asistente de la Seccin.

11.3 Durante la Semana Santa y la Semana de Reflexin no habr atencin a los usuarios del Laboratorio, an cuando s podrn solicitar, con anterioridad, equipos y componentes para adelantar sus trabajos de laboratorio.

12. Grupos y usuarios del Laboratorio

12.1 En las asignaturas en las que los usuarios del Laboratorio se organizan en grupos, cada usuario es considerado

representante plenipotenciario de su grupo de laboratorio.

12.2 Los grupos de laboratorio se clasificarn de acuerdo con la categora ms alta que ostente alguno de sus integrantes,

as:


Grupo Preferencial: Es aquel que goza de todos los servicios del Laboratorio, de manera preferencial, y que mantiene su categora porque prev cualquier inconveniente que pueda presentarse; conoce y cumple todos los trmites

con el Laboratorio y sus Normas; y consulta al Jefe o al Asistente de la Seccin, en caso de dudas.

Al comienzo de cada semestre, todos los estudiantes iniciarn como Usuarios Preferenciales.

Grupo Normal: Goza de todos los servicios del Laboratorio.

Son grupos Normales los constituidos por estudiantes que cursan asignaturas terico prcticas como Instrumentos,

Electrnicas, Circuitos Lgicos y Arquitecturas de computadores, entre otras.

Grupo en Prueba: No tiene acceso a las instalaciones del Departamento durante el fin de semana siguiente a la fecha en la cual adquiere esta categora y, por tanto, no puede usar el equipo del Laboratorio durante el mismo periodo. Esta

fecha no ser pospuesta por ningn motivo.

Grupo Restringido: No tiene acceso a las instalaciones del Departamento durante los dos (2) fines de semana siguientes a la fecha en la cual adquiere esta categora y, por tanto, no puede usar el equipo del Laboratorio durante el

mismo periodo. Como en el caso del numeral anterior, estas fechas no sern pospuestas por ningn motivo.

Grupo Inactivo: Le son suspendidos los servicios del Laboratorio por el resto del semestre. Debe devolver las puntas de prueba que le hayan sido asignadas, as como su casillero. No tiene acceso a ninguna de las instalaciones del

Departamento, exceptuando las oficinas de profesores, por el tiempo que quede del semestre. Se consideran final del semestre los das 30 de junio para el primero y 15 de diciembre para el segundo.

Se considera fin de semana al intervalo de tiempo entre las 6:00 PM del ltimo da hbil de la semana y hasta las 7:00

AM del siguiente da laborable (lunes o martes, dependiendo si es lunes festivo). La Semana Santa, la Semana de

Reflexin y los puentes festivos se consideran como un fin de semana.

13. Cambio de categora como usuarios

13.1 Un Grupo descender, una categora, cada vez que uno de sus integrantes:

No devuelve a la hora establecida la totalidad del equipo que se encuentra a su cargo.

No renueve el equipo asignado en las horas establecidas por el Laboratorio.

Utilice sin autorizacin el equipo prestado a otro grupo.

No reclame equipo a la hora establecida.

Consuma bebidas o alimentos dentro de los laboratorios.

En general, infrinja cualquiera de las disposiciones contenidas en estas Normas.

13.2 Un grupo desciende dos categoras cada vez que alguno de sus integrantes:

Traslade equipo de un piso a otro del edificio sin la debida autorizacin del Laboratorio. Los equipos deben ser transportados en los carros destinados para tal fin y no deben colocarse, por ningn motivo, en sitios diferentes a

las mesas de laboratorio.

Utilice un cautn sin su respectivo portacautn; hacerlo ser considerado intento de dao a las instalaciones e implementos del Laboratorio.

Utilice qumicos tales como cido sulfrico, percloruro frrico u otro semejante para la fabricacin de circuitos impresos en las instalaciones de la Facultad.

Realice labores de revisin, mantenimiento o modificacin de los equipos de propiedad del Departamento. Hacerlo ser considerado intento de dao a los equipos.

Utilice en forma inadecuada la red de datos de la Universidad (Uso de direcciones IP no autorizadas, actividades de hackers, conexin a sitios restringidos en Internet como pginas pornogrficas, juegos en lnea, o infrinja cualquiera de

las disposiciones contenidas en las Normas para el uso de recursos computacionales e Internet).

Las anteriores conductas se consideran faltas graves, segn el Reglamento de Estudiantes.

13.3 Un grupo desciende automticamente a la categora inactivo cuando alguno de sus integrantes:

Se valga de cualquier actividad fraudulenta para ingresar al Departamento.


Sea sorprendido en actividades que a juicio del personal de la Facultad pongan en peligro la salud o la vida de otras personas o de s mismo, o que causen o intenten causar dao a las instalaciones o equipos del Laboratorio.

Suplante a otro usuario en el momento de renovar equipo como lo indica el numeral 8.2.

Cometa hurto de bienes de la Universidad, de los estudiantes, profesores o empleados administrativos.

Las anteriores conductas se considerarn faltas gravsimas, segn el Reglamento de Estudiantes de la Universidad. En

este caso, al o a los estudiantes le sern cancelados en forma definitiva, por el resto del semestre, los servicios de

laboratorio, adems de las sanciones que les imponga la Universidad.

13.4 Un Grupo Preferencial pierde su categora si:

Ninguno de sus integrantes asiste a las reuniones de Laboratorio.

Alguno de los integrantes del grupo solicita servicios extraordinarios al Laboratorio y dichos servicios son otorgados.

Algn integrante del grupo se convierte en moroso (Ver 15 Usuario Moroso).

14. Usuario Deudor

Es aquel que debe cualquier tipo de elemento al Laboratorio. Dispone de quince (15) das calendario para cancelar su

deuda.

15. Usuario Moroso

Es aquel que deja vencer el plazo de quince (15) das calendario para ponerse a paz y salvo. El moroso se considera

usuario Inactivo hasta tanto no cancele su deuda con el Laboratorio. El ltimo da para ponerse a paz y salvo es el

viernes de la semana 18

16. Recomendaciones

16.1 Sin excepcin, todos los estudiantes de la Universidad deben portar el carn vigente, que lo acredita como tal. Las personas encargadas de seguridad lo pueden solicitar en cualquier momento y es el nico documento vlido para el

ingreso al edificio de Ingeniera y a los Laboratorios de Electrnica.

16.2 El grupo que recibe un elemento, equipo, accesorio o circuito del laboratorio, dispone de 15 minutos para revisarlo, detectar cualquier anomala y reportarla. Una vez transcurrido ese tiempo se considerar que dichos elementos se

encuentran en perfectas condiciones y bajo la responsabilidad total del grupo.

16.3 Todo usuario deber informar al Laboratorio, inmediatamente se observe, cualquier falla electrnica, mecnica o fsica, que sea detectada en un equipo, accesorio o circuito de propiedad del Departamento, usando el formato destinado para

tal fin (Formato de reporte de daos).

16.4 La(s) persona(s) que tenga(n) a su cargo equipos del Laboratorio, ser(n) solidariamente responsable(s) de los daos causados a los mismos y a todos los implementos del Laboratorio, ya sea por descuido o por carencia de conocimiento

en su manejo.

16.5 Las deudas con el Laboratorio debern cancelarse antes de la fecha lmite publicada por la Seccin, para evitar inconvenientes en la matrcula del siguiente semestre. Quienes no se encuentren a paz y salvo para tal fecha sern

incluidos en la lista de MOROSOS enviada a Secretara de Facultad.

16.6 No se reciben componentes cuyos terminales hayan sido soldados, estn incompletos o a criterio del personal de Laboratorio, no cumplan con las especificaciones requeridas. Los componentes recibidos sern probados por el

Laboratorio; en caso de resultar alguno defectuoso, se publicar la informacin en la cartelera del mismo.

16.6 Los alumnos debern seguir las normas de proteccin personal y del equipo (contenidas en el Manual de Seguridad del Laboratorio de Electrnica) apropiadas para un profesional de la Electrnica las cuales se encuentran disponibles en

el Centro de Documentacin de Ingeniera Electrnica, CEDIE.

16.7 Las aulas y horarios asignados a cada grupo de Laboratorio se publicarn oportunamente. Durante estas horas slo los

integrantes del correspondiente grupo podrn ingresar al aula y no se permitir la entrada a otras personas. Esto

con el fin de permitir el adecuado desarrollo de las actividades de laboratorio.


16.8 Durante las horas reservadas para aseo, ningn usuario del Laboratorio deber entrar a las aulas que se encuentren en

mantenimiento.

16.9 Por razones de seguridad y de precaucin de los equipos, en ningn caso, se debe ingerir bebidas o alimentos dentro de los laboratorios. El incumplimiento de esta norma ser considerado como justificado y suficiente para aplicar las

sanciones estipuladas en los numerales 13.1 y 13.2.

16.10 De acuerdo con Normas gubernamentales, est prohibido fumar en cualquiera de las instalaciones del Departamento.

16.11 Para permanecer en los laboratorios del Departamento entre las 8:30 PM y las 7:00 AM al igual que los das sbado, domingo y festivos, el estudiante deber presentar su carn vigente, el cual es el nico documento vlido para acreditar

la calidad de estudiante de Ingeniera Electrnica de la Universidad Javeriana, y no aparecer en la lista de usuarios con

restricciones, entregada a la vigilancia. De no hacerlo, el vigilante podr solicitarle que abandone las instalaciones del

Departamento o impedir el acceso a las mismas.

16.12 Se consideran incluidas todas las normas que establecen los reglamentos de la Universidad.

16.13 Al recibir estas Normas, se considera que son de su total conocimiento y entendimiento y se debern observar en todos los cursos en los cuales se haga uso de los laboratorios. Si usted tiene dudas o sugerencias, por favor

comunquelas al Jefe o al Asistente del Laboratorio.

17. NORMAS SOBRE EL USO DE LOS LABORATORIOS DE TRABAJO DE GRADO Y PROYECTOS DE

INVESTIGACIN

17.1 Los estudiantes, a quienes les haya sido aprobado un Trabajo de Grado en la Carrera o en la Maestra de Ingeniera Electrnica, si el trabajo a realizar lo requiere, podrn solicitar la asignacin de un cubculo (as como de equipos y

componentes) al Jefe de Seccin de Laboratorio, previa entrega del Proyecto aprobado por el Director del Trabajo de

Grado, a la Direccin de la Carrera o de la Maestra. De acuerdo con la disponibilidad y las necesidades del

Laboratorio, se asignarn los recursos correspondientes.

17.2 Los estudiantes que participen en un Proyecto de Investigacin del Departamento -como Asistentes de Investigacin- podrn solicitar, por intermedio del Profesor Responsable del Proyecto, la asignacin de un espacio de trabajo al

Director de Departamento, quien lo tramitar con el Jefe de la Seccin de Laboratorio.

17.3 Con la carta de asignacin del cubculo el (los) estudiante(s) recibir(n) una tarjeta de proximidad o copia de la llave del respectivo cubculo (para cada integrante del grupo); por ningn motivo est permitido que el estudiante obtenga

copias del dispositivo de acceso por medios distintos al Laboratorio; hacerlo ser considerado como una falta grave,

segn el Reglamento de Estudiantes.

En caso de extravo o prdida de la tarjeta (o llave) debe notificarse inmediatamente al Jefe o al Asistente de la Seccin

del Laboratorio y hacerse cargo de los costos asociados a la reposicin correspondiente.

17.4 Los estudiantes a quienes se les haya asignado cubculo para la realizacin de un Trabajo de Grado o Proyecto de Investigacin, sern responsables tanto del estado del mismo y sus instalaciones, como del equipo y materiales que all

se encuentren. En otras palabras, las instalaciones, muebles y equipos de estos laboratorios son su responsabilidad,

por lo que debern estar pendientes de que se mantengan, de manera ptima, el orden y aseo de su sitio de trabajo,

as como deben abstenerse de pegar afiches, planos, etc., en las paredes del cubculo y en las mesas de trabajo.

17.5 En caso de ser necesario el uso de un puesto de trabajo -dentro de un cubculo- por ms de un grupo, se deber acordar oportunamente el horario respectivo.

17.6 Por razones de seguridad y de comodidad para el desarrollo de los proyectos, solo los estudiantes autorizados podrn ingresar al cubculo asignado. Por lo tanto, la puerta debe permanecer cerrada y queda estrictamente prohibida la

entrada a los cubculos a personas ajenas a los trabajos de grado asignados o que no formen parte del cuerpo docente o

del personal de planta de la Facultad. Los alumnos que permitan el acceso de otras personas al cubculo, sin

autorizacin del Departamento, perdern el derecho al mismo, por dos semanas, debern devolver todo el equipo que

tengan a su cargo y por este tiempo tendrn restringido el ingreso al Departamento en horario no hbil. En caso de

reincidir, perdern esta asignacin en forma definitiva.

17.7 A los estudiantes que se ausenten, sin causa justificada, por perodos de ms de quince (15) das, se les suspender la asignacin del cubculo.

17.8 Por ninguna razn se podr tomar equipo de otro Laboratorio para ser utilizado en los cubculos de Trabajos de Grado o Proyectos de Investigacin, ni ser retirado de los mismos para ser llevado a otros cubculos. Quienes incumplan esta

disposicin, perdern el derecho al cubculo.


17.9 Los grupos que requieran acceso a Internet, para el desarrollo de su trabajo de grado o proyecto de investigacin, podrn solicitar la asignacin de una direccin IP, a travs de la pgina de la Universidad. Esta asignacin es vlida por

periodos semestrales comprendidos entre el 1 de febrero y el 31 de julio, del mismo ao y entre el 1 de agosto y el 31

de enero, del ao siguiente, por lo que se deber renovar esta solicitud semestralmente. Por ningn motivo se podr

intentar una conexin a Internet a travs de direcciones IP no asignadas, instalar servicios de correo electrnico, www,

dns, dhcp, entre otros, as como tampoco, instalar equipos activos de red, sin las debidas autorizaciones del

Departamento y de la Oficina de Recursos Informticos. Para esto debern seguir las Normas para el uso de recursos computacionales y de Internet, en la direccin: www.javeriana.edu.co/puj/acerca/Computo-Internet.pdf.

17.10 Por ninguna circunstancia se deben almacenar equipos, circuitos o elementos de personas diferentes a las asignadas

al cubculo.

17.11 Para los estudiantes de Trabajo de Grado y Proyectos de Investigacin son vlidas todas las Normas Generales

presentadas anteriormente.

17.12 Las excepciones y medidas especiales a que puedan tener lugar sern determinadas y comunicadas por la Seccin de Laboratorio.

17.13 Al terminar su trabajo de grado y antes de su sustentacin, deben devolver cubculo, mesa, sillas, tarjeta de acceso, equipos, componentes y dems materiales que se les hayan facilitado, para prepararles el correspondiente

Paz y Salvo para el grado. Adicionalmente, deben desocupar completamente la mesa de trabajo que estaban

ocupando y deben retirar del cubculo los elementos, equipos, materiales, etc., que no sean propiedad del

laboratorio.

17.14 De la misma forma, deben entregar en sobre cerrado o caja, los desarrollos del trabajo de grado (hardware o software), los cuales podrn ser solicitados al laboratorio tres (3) das antes de la sustentacin, para la preparacin

de la misma.

17.15 Tres (3) das hbiles antes de la sustentacin, debern solicitar al laboratorio un sitio de trabajo temporal para preparar la entrega. Igualmente, podrn solicitar el software o hardware realizado y el equipo necesario.

Revisado el 5 de agosto de 2008


PRCTICA No. 1

SIMULACIN DE FILTROS PASIVOS Y ACTIVOS

OBJETIVOS

1. Simular y comprender el funcionamiento de un filtro pasivo de primer orden. 2. Simular y comprender el funcionamiento de un filtro activo de segundo orden. 3. Realizar comparaciones para los dos tipos de filtros.

PRE-REQUISITOS

Revisar el video tutorial de Altium Designer suministrado por el instructor.

Revisar las hojas de especificaciones de los circuitos integrados usados en la prctica.

EQUIPO NECESARIO

Cada grupo de laboratorio tendr:

1 Computador. 1 Paquete de software Altium Designer 2013.

PREPARACIN DE LA PRCTICA

PREGUNTAS Y CLCULOS PREVIOS

1. Explique las diferencias de un filtro pasivo y uno activo. _________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

2. En qu se diferencian los filtros de primer orden y de segundo orden?

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

3. Para el siguiente filtro pasivo de primer orden, calcule su funcin de transferencia, halle su frecuencia de corte y la

pendiente de cada:

Figura 1. Filtro pasivo

C1

10 nF

V15 Vac

R1

100 k


PROCEDIMIENTO

REUNIN INICIAL CON SU MONITOR-INSTRUCTOR Y COORDINACIN PARA EL DESARROLLO DE

LOS LABORATORIOS

Antes de iniciar esta primera prctica de laboratorio discuta y acuerde con su monitor-instructor la metodologa de trabajo

que se seguir durante el semestre, las normas de comportamiento, la forma de entregar los diferentes informes, la

metodologa requerida para la presentacin de los mismos y todos los dems aspectos que conduzcan a la buena marcha y al

normal desarrollo de las prcticas de laboratorio de este curso.

Nota: Las preguntas colocadas dentro del procedimiento se deben responder en el Informe que se entrega con

posterioridad a la prctica. Sin embargo, asegrese de registrar todos los datos necesarios para responderlas en

forma adecuada.

Es importante aclarar que los porcentajes de calificacin de los pre-laboratorios y las preguntas del informe no

son estrictos sino que son una gua para el monitor-instructor.

Un filtro es un dispositivo cuya ganancia se calcula para que vare de una forma determinada en funcin de la

frecuencia. Los filtros se clasifican principalmente en:

Pasa bajos: Deja pasar frecuencias bajas.

Pasa altos: Deja pasar frecuencias altas.

Pasa banda: Deja pasar frecuencias dentro de una banda determinada.

Rechaza banda: Bloquea frecuencias pertenecientes a una banda especfica.


I. SIMULACIN DEL FILTRO PASIVO

1. Cree un nuevo proyecto con el nombre Filtropasivo, y construya el esquemtico que se muestra a continuacin:

Figura 2. Filtro pasivo pasa bajos de primer orden

2. Inserte etiquetas en los puntos de seal de entrada (Vin) y seal de salida (Vout) en el circuito, a travs de la herramienta Place Net Label:

Figura 3. Place Net Label.

3. El circuito con los puntos de seal debe quedar de la siguiente forma:

Figura 4. Circuito con puntos de seal

Un barrido en frecuencia consiste en mantener constante el voltaje pico al cual se encuentra configurado un

generador, mientras su valor de frecuencia vara dentro de un rango determinado.

4. Para obtener la respuesta en frecuencia del sistema, debe ir a la opcin Design, y seleccionar Simulation, mix sim. Ya en la ventana Analisys Setup seleccionar, la opcin AC Small Signal Analysis. Configurar los parmetros Start Frequency como 1 Hz, Stop Frequency como 100 MHz y Sweep Type como Decade, como se observa en la figura 5. Por ltimo es necesario seleccionar la opcin Use initial conditions para que las condiciones iniciales del sistema sean tenidas en cuenta en la simulacin y obtener los resultados deseados.

Figura 5. Configuracin de la simulacin.


5. Recuerde que para poder graficar la variable de inters (voltaje sobre el condensador) se debe seleccionar dicha variable en la opcin General Setup de la ventana Analyses Setup, como se observa en la figura 6a. Para cambiar la magnitud a dB, seleccione la seal obtenida en la ventana AC Analysis, luego ir a la opcin Wave, y seleccionar Edit Wave. Estando en la ventana Edit Waveform, seleccionar la opcin Magnitude (dB) y verificar que en el campo Expression este el nombre de la salida que anteriormente fue asiganda con el Net lable (Vout). Estas configuraciones se muestran en la figura 6b.

a.

b.

Figura 6. Configuracin de Parmetros, a) Seleccin de la variable a graficar y b) Cambio de unidades de

la Magnitud.

PI-1. Cul es el resultado de la simulacin?

Grfica 1. Resultado de simulacin Vout/Vin del filtro pasivo

6. Ahora, habilitamos los cursores de posicin como se indica en la figura 7, con el fin de visualizar la frecuencia de corte con mayor exactitud, y la pendiente de cada. A travs del uso de stos, responda las preguntas que se

formulan a continuacin.

Figura 7. Cursores de posicin

1,000 10,00 100,0 1,000k 10,00k 100,0k 1,000M 10,00M 100,0M

Frequency (Hz)

0,000

0,125

0,250

0,375

0,500

0,625

0,750

0,875

1,000


Recuerde que la frecuencia de corte se debe evaluar cuando la seal se reduce en 3 dB.

PI-2. Son los resultados de esta simulacin similares a los obtenidos en los clculos previos de este laboratorio? Si

son diferentes, identifique las razones de las diferencias.

Frecuencia de corte calculada = ___________________

Frecuencia de corte en simulacin = ___________________

Pendiente de cada calculada = ___________________ dB/dcada

Pendiente de cada en simulacin = ___________________ dB/dcada

II. SIMULACIN DEL FILTRO ACTIVO

El filtro activo que se muestra a continuacin, es un filtro de primer orden con una red RC y cuya pendiente de

cada de 20 dB/dcada.

Los filtros activos estn compuestos por elementos activos, como amplificadores operacionales y una o ms

redes RC o RL. En este caso se simular utilizando el amplificador LF351 o LF353. ste se polariza con

+15 V y 15.V. Se recomienda revisar las hojas de especificaciones para examinar el diagrama de conexiones.

1. Para comenzar a realizar esta simulacin, en el mismo proyecto creado para el filtro pasivo, construya el esquemtico que se muestra a continuacin:

Figura 8. Filtro activo pasa bajos de primer orden.

El diseo en cascada es uno de los mtodos utilizados para obtener filtros activos de orden alto, debido a que la

impedancia de salida es muy baja. La principal ventaja de los filtros activos es poder ajustar la ganancia a un

valor deseado y tambin los parmetros de la funcin de transferencia sin afectar los dems, sin embargo, el

amplificador operacional, limita la operacin en alta frecuencia de los filtros.

2. Realice un barrido en frecuencia por medio de la opcin AC Small Signal Analysis como se indic anteriormente. Ahora la seal a analizar es Vout2 que corresponde a la salida del filtro activo como se muestra en la figura 8.

3. Recuerde que la frecuencia de corte se debe evaluar cuando la ganancia de la seal se reduce 3 dB.

4. Dibuje a continuacin, la grfica que obtiene al realizar la simulacin:


Grfica 2. Resultado de simulacin Vout/Vin del filtro activo

PII-1. Cul es la frecuencia de corte del filtro activo? Utilice los cursores para verificar este valor.

Frecuencia de corte Filtro Activo = _______________

PII-2. Cul es el valor de la pendiente de cada del filtro activo? Utilice los cursores para verificar este valor.

Pendiente de cada Filtro Activo = _______________ dB/dcada

5. Para realizar la comparacin de los dos filtros, ir a la opcin Wave y seleccionar Add Wave. Se abrir la ventana mostrada en la figura 6b y para este caso en el parmetro Expression colocar la seal Vout que corresponde a la salida del filtro pasivo. La figura 3 muestra la comparacin de los dos filtros.

Grfica 3. Comparacin entre un filtro pasivo y activo de primer orden

PII-3. El filtro activo presenta una ganancia mayor a 1 a diferencia del filtro pasivo. Cul es el valor de esta

ganancia? Utilice los cursores para verificar este valor (dB/dcada).

Ganancia Filtro Activo = _______________

6. En casa, realice la simulacin del filtro activo, pero cambie el voltaje de la fuente V1 de 5 Vac a 50 Vac y repita el procedimiento descrito anteriormente para observar la respuesta en frecuencia. Observe y grafique el

resultado de la simulacin.

1,000 10,00 100,0 1,000k 10,00k 100,0k 1,000M 10,00M 100,0M

Frequency (Hz)

0,000

0,125

0,250

0,375

0,500

0,625

0,750

0,875

1,000

1,000 10,00 100,0 1,000k 10,00k 100,0k 1,000M 10,00M 100,0M

Frequency (Hz)

(dB

)

-125,0

-100,0

-75,00

-50,00

-25,00

0,000

25,00

RESPUESTA EN FRECUENCIA

FILTRO PASIVO

FILTRO ACTIVO


Grfica 4. Simulacin de un filtro activo, con amplitud de la seal de entrada mayor al manejo.

Note que aunque 50 Vac est por fuera del manejo del amplificador LF351, en el simulador no se aprecia este

efecto cuando se utiliza el perfil de la simulacin AC Sweep, contrario a lo que ocurre en la realidad.

7. En casa, realice la simulacin del filtro activo nuevamente, pero realizando un barrido de R3/R2. Visualice las curvas para los cinco tipos de filtros, para esto debe realizar una nueva simulacin para cada cambio en la

relacin de resistencias. Despus, superponga todas las grficas y responda la siguiente pregunta:

Sugerencia: Mantenga fijo el valor de R2 y haga una variacin de los valores de R3 a 1 k, 2 k, 10 k, 20 k y 50 k.

PII-4. De los resultados obtenidos en la simulacin, cules son las variaciones que se presentan al realizar el

barrido de y por qu no se modificaron las frecuencias de corte?

Para variar el valor de la resistencia, en la ventana Analisys Setup seleccionar, la opcin Parameter Sweep. Configurar

los parmetros Primary Sweep Variable como R3 (Resistencia a variar), Primary Start Value como 1 k, Primary Stop Value como 50 k y Primary Step Value como 2 k. Es necesario verificar que la opcin AC Small Signal Analysis este activa. Por ltimo dejar las respuestas a los valores pedidos y cambiar la magnitud a dB.

A continuacin, se observa la grfica obtenida a partir de la superposicin de las cinco simulaciones realizadas.

Grfica 5. Comparacin entre diferentes filtros activos.

1,000 10,00 100,0 1,000k 10,00k 100,0k 1,000M 10,00M 100,0M

Frequency (Hz)

0,000

0,125

0,250

0,375

0,500

0,625

0,750

0,875

1,000

1,000 10,00 100,0 1,000k 10,00k 100,0k 1,000M 10,00M 100,0M

Frequency (Hz)

(dB

)

-30,00

-25,00

-20,00

-15,00

-10,00

-5,000

0,000

5,000

10,00

15,00

20,00

RESPUESTA EN FRECUENCIA

1K

2K

10K

20K

50K


8. En casa, realice la simulacin del filtro pasivo de segundo orden que se muestra a continuacin y responda las siguientes preguntas:

Figura 9. Filtro pasivo pasa bajos de segundo orden

PII-5. Cul es el resultado de la simulacin?

Grfica 6. Resultado de simulacin Vout/Vin del filtro pasivo de segundo orden.

PII-6. Cul es la frecuencia de corte del filtro? Utilice los cursores para verificar este valor.

Frecuencia de corte Filtro Pasivo de segundo orden = _______________

PII-7. Cul es el valor de la pendiente de cada del filtro? Utilice los cursores para verificar este valor.

Pendiente de cada Filtro Pasivo de segundo orden = _______________ dB/dcada

CONCLUSIONES

1. Conclusiones, recomendaciones y sugerencias personales.

1,000 10,00 100,0 1,000k 10,00k 100,0k 1,000M 10,00M 100,0M

Frequency (Hz)

0,000

0,125

0,250

0,375

0,500

0,625

0,750

0,875

1,000

Gua de laboratorio - Simulacin de filtros pasivos y activos Electrnica Analgica Julio 2011 1

Gua de laboratorio Conexin a servidor de Synopsys Electrnica Analgica Enero 2013 1

PRCTICA 1A

FUNCIONAMIENTO DE LAS HERRAMIENTAS DE SIMULACIN DE CIRCUITOS

OBJETIVOS

Introducir el funcionamiento de las herramientas de simulacin profesionales Synopsys

PRE-REQUISITOS

Descargar e instalar las herramientas de conexin al servidor de la universidad: PuTTY (Cliente SSH) y VNCviewer (Visor de escritorio remoto) las cuales se pueden descargar directamente desde el navegador

EQUIPO NECESARIO

Cada grupo de laboratorio tendr:

1 Computador con acceso a la red

PROCEDIMIENTO

1. CONEXIN AL SERVIDOR

1. Para conectarse al servidor se debe tener en cuenta el lugar desde donde se est realizando la conexin a internet. Si est conectado en la red interna de la universidad (I.E JaverredWiFi o JaverredPUJ) ir a: Conexin al servidor desde la red interna de la universidad (JaverredWiFi o JaverredPUJ) Si la conexin se est realizando desde una red externa (Hogar) se deben seguir los siguientes pasos.

Abrir el cliente de SSH PuTTy, la ventana de inicio es la siguiente:

Figura 2. Ventana principal PuTTy

En el cuadro de texto Host Name (or IP address) se escribe la direccin del servidor externo de la universidad

centaury.javeriana.edu.co los dems cuadros y opciones se dejan por defecto. Despus de escribir la

direccin se da click en Open y debe aparecer una ventana como la siguiente:


Figura 3. Consola SSH

En esta ventana el servidor pregunta el nombre de usuario con el que se desea conectar. Se debe escribir el

nombre de usuario asignado a cada grupo de laboratorio (I.E andressierra). Luego de escribir el nombre de

usuario presionamos la tecla Enter.

Figura 4. Peticin de contrasea

Despus de esto, el servidor nos pedir la contrasea, debemos escribir la contrasea asignada a cada grupo de

trabajo con mucho cuidado, debido a que la consola no muestra los caracteres que estamos escribiendo. Una

vez escrita la contrasea volvemos a presionar la tecla Enter.

Figura 5. Conexin exitosa al servidor Centaury.

A continuacin creamos un servidor VNC en el servidor Centaury. Para esto escribimos el siguiente comando

vncserver -name nombre_sesion -depth 32 -geometry 1366x768

El comando crea un servidor VNC donde: -name es el nombre del servidor. -depth es la profundidad del color

que utilizara el visor y -geometry es el tamao de la pantalla del servidor VNC. una vez escrito el comando

presionamos la tecla Enter y se debe obtener una pantalla como la siguiente:


Figura 6. Creacion del servidor VNC.

Se debe prestar atencin al nmero de puerto que asigna el servidor para nuestro visor, en este caso el 33.

Ahora debemos realizar el tnel de la conexin, parea esto hacemos click en la parte superior izquierda de la

consola en el icono este despliega un menu en el cual debemos ingresar a la opcion Change Settings

Figura 7. Menu desplegable.

Al ingresar en el men Change Settings aparece la siguiente ventana (Figura 8) la cual se debe llenar de la

siguiente manera:

Ingresar al submen SSH: para ingresar hacer click en el smbolo que esta al lado izquiero de la palabra

SSH. Este nos abre un submenu con dos items. Hacemos click sobre el item Tunnels y llenamos los cuadros de

texto como lo muestra la Figura 9 teniendo en cuenta que en el circulo rojo anotamos el puerto que dio el

servidor VNC en la consola SSH en este caso el 33. Una vez llenados estos cuadros presionamos el boton

Add y posterirmente el boton Apply.

Una vez hecho esto abrir el programa TightVNC Viewer el cual mostrara una ventana como la de la Figura

10.


Figura 8. Menu Change Settings.

Figura 9. Configuracin Tnel

Figura 10. Conexin TightVNC Viewer.

En el cuadro de texto TightVnc Server: escribir localhost:NumerodePuertoAsignado en este caso se escribe


localhost:33 y se da click en Connect. Una vez hecho esto el visor de VNC pedir la contrasea que creamos

en la consola SSH (Por facilidad es recomendable usar siempre la misma contrasea para todos los servidores

VNC)

Despues de introducir la contrasena dar click en Ok y se debe abrir una ventana como la siguiente:

Figura 11. Visor VNC.

En este momento se est conectado a un visor VNC pero en el servidor Centaury, debido a que las

herramientas se encuentran en el servidor Bochica, se debe acceder a este desde el visor VNC que se mont en

centaury. Para esto escribimos el comando ssh bochica y presionamos la tecla Enter. El visor VNC nos pregunta la contrasea de la cuenta en Bochica, ingresamos la contrasea que asignamos la primera vez que

entramos al servidor (asignar siempre la misma a todos los servidores, esto solo se hace una vez) y

presionamos la tecla Enter.

Una vez se est en el servidor Bochica (Figura 12) se debe crear otra sesin de VNC, para esto escribimos el

siguiente comando:


Figura 12. SSH en Bochica

el cual crea una sesin VNC en Bochica con las caractersticas especificadas como lo mostrado en la conexin a

Centaury. Una vez escrito el comando presionamos la tecla Enter y debe aparecer un texto como el que se muestra a continuacin:

Nuevamente se debe tener el cuenta el numero de puero asignado por el servidor, en este caso el 19. Hecho esto

escribir el comando exit para salir nuevamente al servidor Centaury. Estando nuevamenteen Centaury, abri un

visor VNC que permita entrar a bochica de forma grafica, para esto escribir el comando

vncviewer bochica:PuertoAsignado en este caso se escribe vncviewer bochica:19 que fue el puerto

previamente asignado por el servidor. El visor preguntar ahora por la contrasea, la cual fue asignada la

primera vez que se entr al servidor (siempre asignar la misma contrasea), luego de introducirla presionar la

tecla Enter y de esta manera podemos acceder a las herramientas de Synopsys.


Figura 13. Visor VNC en Bochica mostrando algunos archivos.

2. Conexin al servidor desde la red interna de la universidad (JaverredWiFi o JaverredPUJ)

Para conectarse desde la red de la universidad se debe abrir el cliente SSH PuTTy y en el cuadro de texto

Host Name (or IP address) escribir bochica. Una vez escrito esto presionar el botn Open y el servidor

solicitar el usuario. Se escribe el usuario asignado a cada grupo de trabajo y se presiona la tecla Enter. Posteriormente el servidor preguntar la contrasea del usuario, se debe escribir la contrasea asignada a

cada grupo CUIDADOSAMENTE ya que el visor no muestra cuantos caracteres se han escrito. Una vez

escrita presionar nuevamente la tecla Enter y de este modo accedemos al servidor bochica.

Ahora se necesita crear el servidor VNC, para esto escribimos el siguiente comando:


El servidor asignara un visor VNC, se debe prestar atencin al nmero de puerto que se es asignado ya que

se requerir en el siguiente paso. Una vez se tenga el nmero de puerto, abrir el visor de VNC TightVNC

viewer, en el cuadro de texto TightVNC Server escribir bochica:numero_de_puerto y presionar el botn

Connect. El programa pedir la contrasea que se estableci anteriormente y presionando el botn Ok, se

estar entonces conectado al servidor con el visor de VNC.

3. Ejecucin de scripts de trabajo de la herramienta Synopsys

Desde el visor VNC en bochica escribir los siguientes comandos (despus de cada lnea presionar la tecla

Enter):

tcsh

source /usr/synopsys/scripts/synopsys2.sh

Ahora se debe crear una carpeta donde el programa guardar todos los archivos y donde se deben copiar

las libreras, para esto escribir:

mkdir Nombre_Carpeta

cd Nombre _Carpeta

El comando mkdir crea una carpeta cuyo nombre es Nombre_Carpeta, mientras que el comando cd

permite entrar a la carpeta que se cre. Una vez se est en la carpeta creada se debe copiar el archivo de

libreras necesario para lanazar la herramienta, para esto escribir

cp /usr/synopsys/scripts/lib.defs ./

Este commando copiara el archive lib.defs en la carpeta donde se encuentre el usuario (Carpeta creada

para la prctica).


Figura 14. Scripts y creacin de carpetas antes de lanzar la herramienta.

Una vez copiado el archivo, se precede a lanzar la herramienta, para esto escribir el comando

cdesigner &

y debe aparecer una ventana como la de la figura 15

Figura 15. Ventana de inicio de CDesigner.

Cuando en el cursor aparezca la figura quiere decir que el programa necesita que el usuario haga un click

sobre la ventana para que esta se expanda. Una vez hecho este click, debe aparecer una ventana como la de la

Figura 16 verificando el funcionamiento correcto de los scripts.


Figura 16. Consola de CDesigner mostrando las libreras cargadas correctamente.

Ahora se hace click en File -> New -> Library y se llenan los cuadros de texto como se muestra a continuacin:

Figura 17. Creacin de una nueva librera

Dar click en el botn OK y dirigirse al Library Manager mediante el botn en la consola de Custom

Designer. Esto abre una nueva ventana como la de la figura 18 en la cual se seleccionar la librera creada

anteriormente.


Figura 18. Library Manager

Ahora dar click en File -> New -> Cell, lo cual abre un cuadro que se debe llenar como muestra la figura

19

Figura 19. Creacin del Cell

Se debe dar click en OK y luego seleccionar el Cell que creamos (Resaltado en azul) e ir nuevamente a File ->

New -> Cell View lo que abre una ventana que debe ser llenada como en la figura 20

Figura 20. Creacin del Cell View.


Finalmente hacer click en OK y el programa abrir el editor de esquemticos.

Figura 21. Ventana editor de esquemticos.

Botones de la barra de herramientas (Bsicos)

Add instance (Acceso rapido i) : permite insertar los componentes en el area de trabajo (MOSFET,

CAPS, RESISTORS, etc).

Add Wire : Permite agregar las conexiones entre los terminales de los componentes.

Add Wire Name: permite cambiar el nombre del nodo que se seleccione. (Vin, Vout, etc)

Utilizando estos botones, realice el esquemtico del siguiente circuito Figura 22 el cual permite obtener las

curvas caractersticas del transistor (Ids vs Vds). Los componentes a utilizar se encuentran en:

Componente Librera CELL

nMOS Librera SAED_PDK_90 nmos4t

pMOS Librera SAED_PDK_90 pmos4t

Fuente DC analogLib vdc

Ground analogLib gnd

Utilizando la letra q, se puede entrar al editor de propiedades de cada componente, seleccione el transistor y

cambie sus dimensiones de acuerdo a el nmero de grupo de laboratorio:


Figura 22

Grupo 1 : W = 0.5 um L=0.1 um y 0.4 um

Grupo 2 : W = 1 um L=0.1 um y 0.4 um

Grupo 3 : W = 1.5 um L=0.1 um y 0.4 um

Grupo 4 : W = 2 um L=0.1 um y 0.4 um

Edite tambin el nombre de las fuentes de voltaje DC con nombres apropiados (Vgs y Vds) la fuente adicional

(Vzero) se utiliza para medir a travs de ella la corriente Ids del transistor.

Simulacin del circuito

Hacer click en Tools -> SAE . en la ventana que se abre hacer click en Setup -> Model Files e incluir la

siguiente direccin:

Hacer click en Choose y luego en la columna Model Files hacer click en el texto Click to add para agregar

una nueva librera, hacer click en el icono y elegir el archivo SAED90nm.lib. Luego se debe dar click

en open y en la columna Section elegir el valor TT12 y hacer click en OK.

Ahora hacer click en Simulation -> Netlis -> Create, lo cual crea y abre el archivo del netlist del circuito, el

cual debe ser editado para realizar las graficas (NOTA: La edicion del netlist solo se hace para la obtencion de

graficas parametricas cuando es necesario el barrido de 2 o mas fuentes de voltaje, si se desean hacer analisis

DC, AC, transisentes, diagramas de Bode, etc. El procedimiento es diferente ya que en estos casos el netlist no

se debe editar)

Una vez creado el netlist, se deben minimizar todas las ventanas (mediante el circulo gris en la esquina

superior izquierda de cada ventana que este abierta) y el la linea de comandos escribir gedit el cual es un

editor de textos similar al bloc de notas de Windows.

En el programa gedit, ir a File->Open. En el recuadro places, asegurese de que este seleccionado el folder con

su nombre de usuario y busque en el recuadro izquierdo la carpeta simulation -> PracticaSynopsys1 ->

CaracterizacionIds_vs_Vds -> schematic -> nominal -> HSPICE -> netlist -> input.spi y de click en

open.


El archivo de texto del netlist aparece para ser editado, en la linea antes de .option opfile=1 split_dp=1

escribir:

.dc vds 0 1.2 0.01 vgs 0 1.2 0.1

Guarde los cambios y regrese al editor de esquemticos. Vuelva a entrar a la herramienta de simulacin (Tools

-> SAE) y en la columna Expression agregue una salida haciendo click en el cuadro vacio debajo del texto

Expression, esto muestra dos botones, haga click en el botn y seleccione la fuente de voltaje Vzero en

el esquematico. Ahora hacer click en Simulation -> Run el programa mostrar una advertencia acerca de los

cambios que se hicieron en el netlist, por lo que se debe dar click en Keep. Una vez el programa realice la simulacin, una nueva ventana se abre mostrando las grficas paramtricas del transistor mostradas en la

figura 22.

Figura 22. Grafica de Id Vs Vds con prmetro Vgs

Nota: La grafica anterior tiene 2 escalas verticales, el valor de corriente se lee en la escala de la DERECHA

1. Informe

En el informe debe incluir:

Las grficas obtenidas para las 2 relaciones presentadas (L = 0.1 um y L = 0.4 um) y adems realizar el mismo

procedimiento pero usando un transistor tipo P (pmos4t).

Estimacin (valor aproximado) del valor del voltaje de Threshold de los transistores usados (Tipo P y N)

indicando el proceso que realiz para determinar dicho valor.

Estimacin del valor de las constantes Kn y Kp de los transistores utilizando la relacin cuadrtica entre Id y

Vgs.

Estimacin del valor de , valor que cuantifica el efecto de la modulacin de longitud del canal .

Gua de laboratorio - Amplificador diferencial simple sin fuente de corriente Electrnica Analgica Julio 2011 1


PRCTICA No. 2

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL SIMPLE SIN FUENTE DE CORRIENTE

OBJETIVOS

1. Analizar las caractersticas y funcionamiento del amplificador diferencial simple. 2. Identificar y verificar las propiedades del amplificador diferencial en modo comn y en modo diferencial.

PRE-REQUISITOS

Revisar la informacin necesaria para el desarrollo de la prctica la cual se encuentra disponible entre otras, en las siguientes referencias:

FLOYD, Thomas, Dispositivos Electrnicos. Octava Edicin, Pearson Education, 2008. SEDRA & SMITH, Microelectronic Circuits, Ed. Oxford, 5a. Edicin, 2004.

Revisar los MANUALES TCNICOS de los equipos a utilizar durante la prctica.

Revisar el esquemtico del circuito impreso a utilizar en la prctica.

EQUIPOS NECESARIOS

1 Fuente de alimentacin mltiple, Kikusui 7325, 7326; o Leader LPS162 o PS163. 1 DVM Fluke 8010A, 8012A, 8020; Leader LDM 852; o Fluke 77; con puntas de prueba. 1 Osciloscopio Leader LBO 520, LBO 522A, Tektronix 2213, 2215, 2235, Philips 3206, 3055, o Instek GOS-653G.

1 Generador de Audio Leader LAG 120A, LAG 120B, o Instek GAG-810.

1 Generador de Funciones con ajuste de offset, Leader LFG 1300/1310, o Tektronix CFG-280.

1 Analizador de Distorsin Leader LDM-170 o LMD-171A.

2 Puntas de Osciloscopio X1 y X10.

COMPONENTES NECESARIOS

* 1 Resistencia de 610 a W. Circuito Impreso, Electrnica Analgica, Seccin de Circuitos Electrnicos (Suministrado por el laboratorio)

No olvide sus herramientas de trabajo. (Pinzas, pelacables, caimanes, cables etc.).


PREGUNTAS Y CALCULOS PREVIOS

1. Para el circuito mostrado en la Figura 3, suponiendo que los transistores iguales, las resistencias con los valores indicados, los potencimetros a la mitad de su valor nominal, el voltaje diferencial cero en los colectores y el Voltaje

Early VA = 70. Calcular la polarizacin, Voffset, Avd, Avcm, CMRR en los siguientes casos:

Usando resistencia del generador cero

Usando resistencia del generador de 600

Nota: Consulte las especificaciones de los transistores las cuales se encuentran despus del esquemtico general del

circuito impreso (Figura 2).


2. Halle el manejo a la salida en colector de Q1 y Q2 y el manejo diferencial.

3. Colocando ahora solo la base de Q2 a tierra recalcule la polarizacin y Avd, si la entrada es por la base de Q1.


4. Explique qu es el rechazo en modo comn y cmo se obtiene la expresin resultante mostrada en la Ecuacin 1, que relaciona la ganancia en modo comn y la ganancia en modo diferencial.

PROCEDIMIENTO

El monitor realizar una breve explicacin acerca de la utilizacin del circuito impreso que se va a trabajar en esta y en

varias de las prcticas de la asignatura, con el fin de tener claridad en el manejo y funcionalidad del circuito impreso.

Igualmente, el monitor-instructor realizar aclaraciones sobre el uso de los diferentes equipos a trabajar.

El estudiante realizar varias de las prcticas de la asignatura Electrnica Analgica sobre un mismo circuito

impreso, el cual es fcilmente modificable para implementar configuraciones de circuitos diferentes, mediante la

conexin o desconexin de jumpers

Muchas de las prcticas se relacionan entre si, por tal razn debe conservar copia de los resultados de

todas las prcticas, de forma tal que pueda realizar comparaciones entre las mismas.

Los clculos previos exigidos en cada prctica los debe realizar el estudiante antes de ingresar al laboratorio.


Figura 1. Esquema general del impreso.

Nota: El diseo de este del circuito impreso solo tiene intencin didctica que haga ms fcil la visualizacin de los

componentes por parte del estudiante, sin embargo esta no sera la manera correcta de disear y no es una

buena distribucin y ubicacin de los componentes ni lo es el layout del impreso.


Figura 2. Esquemtico del circuito con todos los Jumpers abiertos.

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12

500 6.8 k 100 100 6.2 k 10 k 6.8 k 6.8 k 10 k 10 k 1.5 k 1.5 k

R13 R14 R15 R16 C1 C2 C3 L1

1 k 1 k 100 00 2 nF 200 nF 1 nF

Las tablas indican los valores de los componentes donde las resistencias estn dadas en Ohmios.

Algunas especificaciones de los transistores1

Part Number = TIS84

Manufacturer Name = Various

Description = Bipolar NPN UHF-Microwave Transisitor

V(BR)CEO (V) = 30

V(BR)CBO (V) = 40

I(C) Abs.(A) Collector Current = 50m

Absolute Max. Power Diss. (W) = 250m

I(CBO) Max. (A) = 50n

h(FE) Min. Static Current Gain = 30

@I(C) (A) (Test Condition) = 4.0m

@V(CE) (V) (Test Condition) = 10

f(T) Min. (Hz) Transition Freq = 650M

Package = TO-92var

Military = N

1 http://www.datasheetarchive.com/search.php?q=TIS84


I. POLARIZACIN Y AJUSTE DEL CIRCUITO COMO AMPLIFICADOR DIFERENCIAL SIN FUENTE

DE CORRIENTE.

1. Fije las fuentes de alimentacin Vcc en 12 V y Vee en -12 V.

2. Conecte el JP9 con el fin de polarizar el amplificador diferencial a travs de la resistencia R2. Conecte JP6 y JP5 para cortocircuitar Q5 y Q6, convirtiendo el circuito en un amplificador diferencial con carga resistiva y con solo 2

transistores. Conectar el JP2 para que exista simetra en los colectores de Q5 y Q6. Todos los dems jumpers debern estar abiertos.

3. El circuito resultante de conectar los jumpers mencionados, como se indic anteriormente, se muestra a continuacin:

Figura 3. Amplificador diferencial simple, sin fuente de corriente

4. En la Figura 4 se resaltan los jumpers y componentes utilizados en el circuito mostrado en la Figura 3.


Figura 4. Esquema del circuito Amplificador diferencial simple, sin fuente de corriente

5. Ajuste el voltaje DC entre los colectores de Q1 y Q2 (Vod) al mnimo, manipulando el potencimetro R1. Compruebe que los transistores se encuentren en estado activo, utilizando el DVM.

II. MODO DIFERENCIAL

1. Ajuste el generador de audio, con una seal de entrada sinusoidal de 1 kHz diferencial entre las bases de Q1 y Q2, para obtener a la salida una seal sin distorsin aparente, y de manera subjetiva (al ojo) mida el manejo en el

colector de Q1 y Q2.

2. Bajo las condiciones anteriores, mida la distorsin como funcin del manejo.

A partir de la medicin estimada del punto anterior; tome medidas aumentando la seal de entrada y

disminuyndola de acuerdo con la siguiente tabla y registre los resultados en ella.

-20% Medida

Subjetiva

+10%

V Entrada

Manejo Vpp

3. Repita la medida anterior, pero ahora saliendo de manera diferencial. Note que no todos los osciloscopios tienen entrada diferencial, en ese caso debe entonces realizar la resta de los dos canales.

-20% Medida

Subjetiva

+10%

V Entrada

Manejo Vpp

PII1. A partir de los resultados obtenidos Cmo relaciona distorsin con el manejo de gran seal?

PII2. Cul de estas medidas correspondera a un manejo lineal o de pequea seal?

III. MODO COMN

1. Ponga en corto las bases de Q1 y Q2, y entre este punto y tierra conecte el generador.


2. Ajuste el generador de audio, con una seal de entrada sinusoidal de 60 Hz y de manera subjetiva (al ojo) mida el manejo en el colector de Q1 y Q2.

3. Disminuya la amplitud de la seal del generador hasta lograr una seal 20 % menor al mximo estimado estimado en el punto anterior y mida ahora el voltaje de salida en el colector de Q1 y de Q2 y el voltaje diferencial entre

estos. Con base en estas medidas, calcule la ganancia de voltaje en modo comn, saliendo por un solo colector.

V entrada

(Vpp)

V Colector 1

(Vpp)

V Colector 2

(Vpp)

V salida Diferencial

(Vpp)

Ganancia en

Modo Comn

PIII-1. En modo comn, cules son las resistencias que influyen en el valor de la ganancia del amplificador?

Cul es el valor de la resistencia equivalente que ven los emisores de Q1 y Q2?

PIII-2. Calcule el CMRR o factor de rechazo en modo comn, que est definido como la relacin entre la

ganancia en modo diferencial y en modo comn. Cul sera el valor ideal de la resistencia R2 para

obtener un valor mnimo de CMRR?

Ecuacin 1. CMRR

IV. MANEJO CON SEAL DE ENTRADA DIFERENCIAL Y EN MODO COMN SIMULTNEAMENTE.

1. Efecte la conexin mostrada en la Figura 5, de tal forma que entre las bases de Q1 y Q2 quede la entrada diferencial (Generador de audio, no referido a tierra) y entre ese punto y tierra conecte el generador de entrada

comn (Generador de funciones).

Nota: Al menos uno de los dos generadores debe tener salida diferencial, es decir, no referida a tierra. Recuerde

que el generador Vid, tiene una impedancia de salida de 600

Figura 5. Manejo con seal de entrada diferencial y en modo comn simultneamente

2. Ajuste el generador Vid de entrada diferencial en 1 kHz pero su voltaje en cero, ajuste la entrada en modo comn Vicm al mismo valor medido en el punto anterior, o sea a un 20 % menos del mximo manejo en modo comn y a

una frecuencia de 60 Hz.

3. Observe la seal en las dos salidas de los colectores, una con cada canal del osciloscopio y ambos canales en acople DC.

CANAL 1: V/div: ________ Tiempo/div:

_________

CANAL 2: V/div: ________ Tiempo/div:

_________


Grfica 1. Manejo con seal de entrada diferencial y en modo comn simultneamente

4. Aumente gradualmente Vid y observe en que amplitud de la seal Vid el amplificador comienza a limitar.

5. Note que el manejo de la seal diferencial es ahora menor que cuando no se aplicaba seal en modo comn. De hecho, baje la amplitud de la seal Vicm a cero y ajuste Vid para determinar de nuevo la limitacin.

PIV-1. Por qu el manejo de la seal se ve afectado al conectar ambos generadores?

PIV-2. De qu forma se ve afectada la ganancia teniendo en cuenta que ahora existe una ganancia en modo

diferencial y otra en modo comn a la vez?

PIV-3. Si la ganancia en modo comn disminuye, mejora el desempeo del amplificador? Justifique.

V. FACTOR DE RECHAZO A FUENTES PSRR.

Investigue la definicin de este parmetro, calcule previamente el valor terico y realice la medicin sobre el

circuito (Puede consultar: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits Gray, H, L Mayer)

PV-1. Qu parmetros propondra tener en cuente para aumentar el factor de rechazo a fuentes?

CONCLUSIONES

1. Conclusiones, recomendaciones y sugerencias personales.

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PRCTICA No. 3

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL SIMPLE, CON FUENTE DE CORRIENTE

OBJETIVOS

1. Analizar las caractersticas y funcionamiento del amplificador diferencial simple utilizando fuente de corriente 2. Identificar y verificar las propiedades del amplificador diferencial en modo comn y en modo diferencial. 3. Comparar las diferencias del amplificador diferencial simple con fuente de corriente y sin fuente de corriente.

PRE-REQUISITOS

Revisar la informacin necesaria para el desarrollo de la prctica la cual se encuentra disponible entre otras, en las siguientes referencias:

FLOYD, Thomas, Dispositivos Electrnicos. Octava Edicin, Pearson Education, 2008. SEDRA & SMITH, Microelectronic Circuits, Ed. Oxford, 5a. Edicin, 2004.

Revisar los MANUALES TCNICOS de los equipos a utilizar durante la prctica.

Revisar el esquemtico del circuito impreso a utilizar en la prctica.

EQUIPOS NECESARIOS

1 Fuente de alimentacin mltiple, Kikusui 7325, 7326; o Leader LPS162 o PS163. 1 DVM Fluke 8010A, 8012A, 8020; Leader LDM 852; Fluke 77; o Tektronix DM-502, con puntas de prueba. 1 Osciloscopio Leader LBO 520, LBO 522A, Tektronix 2213, 2215, 2235, Philips 3206, 3055, o Instek GOS-653G.

1 Generador de Audio Leader LAG 120A, LAG 120B, o Instek GAG-810.

1 Generador de Funciones con ajuste de offset, Leader LFG 1300/1310, o Tektronix CFG-280.

1 Analizador de Distorsin Leader LDM-170 o LMD-171A.

2 Puntas de Osciloscopio X1 y X10.

COMPONENTES NECESARIOS

* 1 Resistencia de 610 a W. Circuito Impreso, Electrnica Analgica, Seccin de Circuitos Electrnicos (Suministrado por el laboratorio) No olvide sus herramientas de trabajo. (Pinzas, pelacables, cables, caimanes etc.).


PREGUNTAS Y CALCULOS PREVIOS

1. Para el circuito mostrado en la Figura 1, suponiendo los transistores iguales, las resistencias con los valores indicados, los potencimetros a la mitad de su valor nominal, el voltaje diferencial cero en los colectores y el Voltaje Early

VA = 70. Calcular la polarizacin, Voffset, Avd, Avcm, CMRR en los siguientes casos:

Usando resistencia del generador cero

Usando resistencia del generador de 600

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2. Halle el manejo a la salida en colector de Q1 y Q2, y el manejo diferencial.

3. Colocando ahora solo la base de Q2 a tierra recalcule la polarizacin y Avd, si la entrada es por la base de Q1.

4. Describa brevemente el funcionamiento de la fuente de corriente a utilizar. Halle el valor R0 de la fuente de corriente.

PROCEDIMIENTO

I. POLARIZACIN Y AJUSTE DEL CIRCUITO COMO AMPLIFICADOR DIFERENCIAL CON FUENTE

DE CORRIENTE

1. Fije las fuen

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