Análisis y diseño básico de circuitos

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AlbertoMiranda
#1 por AlbertoMiranda el 22/04/2009
Hola,

Supongo que hay mucha gente como yo que nos gustaría ir aprendiendo poco a poco de electrónica analógica enfocada al audio. Para ello comprender y analizar un circuito dado es básico.

Propongo que los sabios en este tema nos ayuden a comprender de forma altruista el por qué del diseño de un circuito. Que ellos mismos suban un circuito y nos lo expliquen de forma didáctica, el por qué de cada componente y su valor, un análisis vamos.

Adjunto un circuito sencillo, sólo un transistor. La etapa de previo de un ampli marshall a válvulas,basado en un transistor tipo FET. http://www.electronica2000.com/temas/fet.htm


Cuestiones:

Veo que siempre se suele colocar una resistencia en paralelo a la entrada del instrumento, normalmente de 1 Mega. Lo encuento en casi todos los previos para guitarra, supongo que será para adaptar la impedancia de entrada a la base del transistor, pero ¿cómo calculamos ese 1 Meg? Tendriamos que conocer la impedancia que ofrece una guitarra eléctrica y calcular el valor para adaptarlo a la entrada del transistor según el datasheet del FET ¿no?

El condensador de 100 uF, conectado a la alimentación, según tengo entendido se trata de un filtro para eliminar el hum de la corriente. ¿cierto? , lo mismo, ¿cómo calculamos esos 100uF?

Para qué el condensador y la resistencia en el source del FET? ¿y el de 22nF en la salida?

http://www.mcmelectronics.com/content/p ... s4/FET.jpg

A parte, tiene un trim para ajustar manualmente el voltaje que llega al DRAIN que tiene que estar a 4,5 voltios ¿esto es el bias?

Otro apunte, ¿qué voltaje tendríamos a la salida? ¿cómo lo adaptaríamos a linea?, ¿haría falta otra amplificación?

Se agradecen explicaciones.

Un saludo!
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AlbertoMiranda
#2 por AlbertoMiranda el 23/04/2009
Hola, adjunto otro esquema más sencillo todavía y con un transistor normal NPN.

Se trata de un previo para micro básico y sencillo. En su momento lo monté y funcionó bien para un micro electret.

¿álguien podría explicar por qué toman sus valores exactamente los condensadores y resistencias?

entiendo que la señal que amplifica entra por la BASE, es la señal que hace de "puerta". Esta señal es amplificada porque el voltaje se transforma en resistencia, es decir, deja pasar más o menos señal del COLECTOR al EMISOR según el voltaje de entrada. Por lo que si aplicamos un voltaje de 1,5 v que llega al colector, podremos hacer que los milivóltios procedentes del micro se amplifiquen, ya que actúa como resistencia al paso de la corriente de 1,5...y ese voltaje mayor es la salida de linea.

un saludo y gracias
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Rafa1981
#3 por Rafa1981 el 23/04/2009
Yo todo esto lo tengo muy oxidado, ya hace siglos que no toco nada, pero un poco de orientación si que te puedo dar al ver los esquemas.

Los transistores, al ser para amplificadores analógicos deben de estar polarizados para trabajar en la zona lineal, las resistencias son para eso, para polarizarlos, puedes mirar por google las diferentes polarizaciones para los diferentes tipos de transistores, ya que son circuitos precocinados.

Los condensadores son para aislar-filtrar la corriente contínua y que no afecte a la salida ni entrada, a nadie le interesa tener un DC offset ni en salida ni en la entrada debido a la polarización de los transistores. El valor elegido debe de ser acorde para que no filtre frecuencias que nos interesan, ya que aparte de aislar de la contínua, hace de filtro pasa altos de un polo.

Puedes mirar las fórmulas de la impedancia y frecuencia de corte de un condensador, ellas te dirán el porque del valor de muchos de los condensadores elegidos, la fórmula era :

fc = 1 / 2*pi*R*C

En cuanto a las impedancias, es un tema que la verdad no recuerdo, solo lo recuerdo para continua que se hacía con theveninn-norton, alterna voló de mi cabeza, si que canta por eso que la R de 1M es para ese tema, pero no recuerdo en que basarse para poner un valor o otro.

También podrías echarle un ojo a Pspice o alguna alternativa gratuita de simulación de circuitos, en la época que los toqué no era herramienta fácil pero iba bien, supongo que a dia de hoy debe de haber alguna herramienta gratuita.
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Javi
#4 por Javi el 23/04/2009
yo me examino de estas cosas el 28 de mayo (dia de mi cumpleaños). Cuando me ponga al día lo mismo me animo a explicarlo
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Rafa1981
#5 por Rafa1981 el 24/04/2009
Espero ansioso, así me refresco, que lo que es Laplace no me acuerdo de nada y pronto me vendrá bien por si me anímo a picateclear alguna emulación analógica en Vst, ya que tendría que meter alguna transformada-Z de por medio, feo feo para lo verde que estoy ahora.
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AlbertoMiranda
#6 por AlbertoMiranda el 27/04/2009
Rafa muchas gracias, me has abierto un camino, la polarización de los transistores con las resistencias..jeje...

parece que el segundo esquema que he adjuntado es un tipo de realimentación por colector:

http://www.monografias.com/trabajos31/t ... ares.shtml

por aqui una explicación:

http://www.koweb.com.ar/modules.php?nam ... topic&t=24


"""Veamos ahora como se produce la amplificación en este circuito. Al amplificar una señal alterna en la entrada, estamos modificando la tensión de base-emisor del circuito, por consiguiente, la Ib, depende de la conducción de transistor.

Supongamos que en la entrada aparece el semiciclo positivo de una señal alterna. A través del condensador de acople C1, se elevará la tensión de base, y por tanto, la de base-emisor. Esto hace que aumente Ib y se reduzca la barrera entre base y colector. El resultado es que el transistor conduzca más, (aumenta la Ic), aumenta la VRc y decrece entre colector y emisor ( por tanto también decrece entre colector y masa). La tensión de colector que antes era constante, ha disminuido y el condensador de desacoplo C2 transmitiendo a la salida el descenso de Ve como el semiciclo negativo, igual que en el de entrada pero amplificado y desfasado 150º. Pasemos ahora al semiciclo negativo en la entrada. A través de C1 la tensión de base disminuirá, por tanto, la tensión V b-e , con lo que también lo hará la Ib. De esta forma crece la barrera entre base y colector y el transistor conducirá menos (baja la Ic). Así, aumenta la Ve y al haber menos corriente, baja la tensión en RL. El efecto es que la tensión de colector sube u el condensador C2 transmite esta variación a la salida con el desfase de 180º indefinidamente.

El condensador de emisión se utiliza para estabilizar la tensión de emisor Ve. Con las variaciones de corriente de colector se producen variaciones de tensión en Re, en colector emisor y en Re (Resistencia de emisor). Esta ultima no interesa mantenerla estable para que esta polarización continúe como si estuviera en estado de reposo, en el que la polarización del transistor es estable. El condensador Ce mantiene la polarización de emisor constante y evita la distorsión producida por la misma tensión alterna de entrada."""


este texto me va a llevar un tiempo analizarlo jeje
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Rafa1981
#7 por Rafa1981 el 28/04/2009
Básicamente dice que ese circuito amplifica desfasando 180 grados, o en cristiano que la tensión que metas positiva sale negativa y viceversa.

Esto es debido a ser un montaje en emisor común, ya que es el emisor el que está conectado a masa.

Resumiendo, ese circuito es un amplificador en emisor común con realimentación de colector.

http://www.mitedu.freeserve.co.uk/adt.htm
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AlbertoMiranda
#8 por AlbertoMiranda el 28/04/2009
por aqui información de condensadores de acople, como ha explicado antes rafa:

http://proton.ucting.udg.mx/materias/mt ... /index.htm
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diegopicco
#9 por diegopicco el 21/08/2009
EL fenomeno del transistor se llama Deplexion...
Consiste, como decia Alberto, en obstruir el paso de la corriente (resistencia) de emisor a colector, en funcion del voltaje aplicado a la base...
Seria similar a apretar una manguera de goma, mientras mas fuerza aplico a estrangular la manguera, mas dificil sera el paso del agua por ella. la fuerza con la q aprieto tendria comparacion con la tension aplicada a la base.
no se si entiende mas o menos, pero es la explicacion mas simple q se me ocurrio,
disculpen la analogia de apretar la manguera jeje... :wink:
saludos
Diego
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Tolaemon
#10 por Tolaemon el 21/08/2009
Muy interesante todo lo que comentais ...

Alguien escribió:
...la R de 1M es para ese tema, pero no recuerdo en que basarse para poner un valor o otro.

Aunq no soy un experto en estos temas analógicos, me parece que la R de 1M tiene como finalidad evitar que la entrada del amplificador quede "al aire" cuando no haya nada conectado. Es decir evitar que se oigan ruidos cuando no haya nada conectado. O en otra palabras, que cuando no haya nada conectado, la entrada quede conectada a masa. Por otro lado, cuando haya algo conectado, es como si no existiera, puesto que la impedancia de la fuente serà mucho mas pequeña que esta R de 1M y al estar en paralelo y ser mucho mayor "no afectará". Si no fuera así seguramente se amplificaría ruido, quiero decir que la entrada sería "una antena" ya que no tendría fijado ningun valor, únicamente lo que se colara por ella. Así cuando hay fuente de señal, es como si hubiera casi un circuito abierto en lugar de la R, y cuando no, se encarga de fijar una tensión.

Supongo que ponen 1M por poner un valor grande, pero seguramente 900 K o 12000 K funcionarian igual.
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AlbertoMiranda
#11 por AlbertoMiranda el 22/08/2009
tu respuesta es bastante lógica. te adjunto un esquema, ahí ponen uno de 47k ¿por qué será? es un previo de micro...
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AlbertoMiranda
#12 por AlbertoMiranda el 22/08/2009
aprovecho para preguntar sobre los condensadores de acople de ese esquema.

serían los de 10u menos el que está entre la R1 y R 2?
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Rafa1981
#13 por Rafa1981 el 22/08/2009
Parecen todos de 10 micros menos el que está a masa que es de 100.
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AlbertoMiranda
#14 por AlbertoMiranda el 22/08/2009
gracias rafa por aquí tengo un hilo donde planteo algunas cuestiones sobre este circuito en concreto.

[url=https://www.hispasonic.com/foros/anadir-control-ganacia-previo/276775#post2165909[/url]

a ver si prodrías ayudarme.

un saludo
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Flai
#15 por Flai el 23/08/2009
Lo de la R de 1M es para que la impedancia de entrada se alta, pero lo que apunta Tolaemon de conectar a masa en ausencia de fuente tambien tiene sentido y matas dos pajaros de un tiro. La impedancia de una guitarra es alta, creo q sobre 10k, y la de entrada al previo debe ser suficientemente grande, y 1M lo es.
En el ultimo circuito creo que la impedancia de entrada es la del operacional que es infinita (en el modelo ideal).
En cuanto a los valores de las resistencias creo que tambien influyen cuestiones de mercado, que no hay cualquier valor disponible, y de todos los disponibles hay que elegir alguno. Supongo que en lugar de 1M pones 1.2M y no pasa nada. En el caso de la de 47 k supongo que para cambiarla habría que tener en cuenta la de 22k y los valores de los condensadores para ver como afectan a la frecuencia segun la formula que puso Rafa.
Todo esto, bastante por encima, que mi electronica tampoco es muy avanzada, y a la espera de que alguien me corrija :D
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