• IRF530
• Resistor de drenaje ($R_d$)
• Resistor de fuente ($R_s$)
• Fuente de alimentación ($V_{dd}$)
• Condensador de acoplamiento ($C_{in}$ y $C_{out}$)
• Señal de entrada ($V_{in}$)
• Carga de salida ($R_{load}$)

1. Fuente de alimentación:
   • Conectar la fuente de alimentación positiva ($V_{dd}$) al drenaje (D) del IRF530 mediante el resistor de drenaje ($R_d$).
   • Conectar la fuente del IRF530 a tierra (GND) mediante el resistor de fuente ($R_s$).
2. Señal de entrada:
   • Conectar la señal de entrada ($V_{in}$) a la puerta (G) del IRF530 mediante el condensador de acoplamiento ($C_{in}$).
   • Conectar un resistor a tierra en la puerta para estabilizar el voltaje de la puerta.
3. Señal de salida:
   • Conectar el drenaje del IRF530 a la carga de salida ($R_{load}$) mediante el condensador de acoplamiento ($C_{out}$).

• Conectar $V_{dd}$ al $R_d:1$.
• Conectar $R_d:2$ al IRF530:D.
• Conectar IRF530:S a $R_s:1$.
• Conectar $R_s:2$ a GND.
• Conectar $V_{in}$ al $C_{in}:1$.
• Conectar $C_{in}:2$ a IRF530:G.
• Conectar el nodo entre $C_{in}:2$ y IRF530:G a un resistor a tierra para la estabilización.
• Conectar $IRF530:D$ a $C_{out}:1$.
• Conectar $C_{out}:2$ a $R_{load}:2$.
• Conectar $R_{load}:2$ a GND.

• Resistor de drenaje ($R_d$) y resistor de fuente ($R_s$): Para establecer la corriente de drenaje correcta.
• Condensadores de acoplamiento ($C_{in}$ y $C_{out}$): Para asegurar que los condensadores permitan pasar la señal de 69 kHz sin atenuación.

• $V_{dd}$: 30V
• Ganancia deseada: 3
• Frecuencia: 69 kHz

1. Condensadores de acoplamiento:
   • La reactancia capacitiva debe ser lo suficientemente baja a 69 kHz. Utilizaremos la fórmula $X_c = \frac{1}{2\pi f C}$, donde $X_c$ debe ser mucho menor que la impedancia de los componentes pasivos.
   • Asumiremos una reactancia de 10 ohms:
     $$C = \frac{1}{2 \pi \cdot 69 \text{ kHz} \cdot 10 \Omega} \approx 230 \text{ nF}$$
   • Por lo tanto, utilizaremos condensadores de acoplamiento de aproximadamente 220 nF.
2. Resistores:
   • Para obtener una ganancia de 3, utilizaremos $R_d = 3 \cdot R_s$.
   • Suponiendo una corriente de drenaje (I_D) alrededor de 1A para una configuración típica:
     • $R_s$ = 1Ω
     • $R_d$ = 3Ω

1. Fuente de alimentación:
   • Conectar $V_{dd}$ al R1:1.
   • Conectar R1:2 al IRF530:D.
2. Señal de entrada:
   • Conectar $V_{in}$ al C1:1.
   • Conectar C1:2 al IRF530:G.
   • Conectar el nodo entre C1:2 y IRF530:G a un resistor de 10kΩ a tierra para la estabilización (llamémoslo R2).
3. Señal de salida:
   • Conectar IRF530:S a R3:1.
   • Conectar R3:2 a GND.
   • Conectar IRF530:D a C2:1.
   • Conectar C2:2 a R4:2.
   • Conectar R4:2 a GND.

• Conectar $V_{dd}$ a R1:1.
• Conectar R1:2 al IRF530:D.
• Conectar IRF530:S a R3:1.
• Conectar R3:2 a GND.
• Conectar $V_{in}$ a C1:1.
• Conectar C1:2 al IRF530:G.
• Conectar el nodo entre C1:2 y IRF530:G a R2:1.
• Conectar R2:2 a GND.
• Conectar IRF530:D a C2:1.
• Conectar C2:2 a R4:1.
• Conectar R4:2 a GND.

1. Punto de Operación (Biasing):
   • Debes establecer un punto de operación ($Q$-point) correcto mediante la polarización adecuada del transistor. Esto implica elegir los valores de $R_d$ y $R_s$ de manera que el voltaje y la corriente del MOSFET estén en la región lineal.
2. Condiciones de voltaje:
   • El voltaje $V_{GS}$ debe ser mayor que el voltaje de umbral $V_{th}$ (para el $IRF530$, $V_{th}$ es aproximadamente 2-4V).
   • El voltaje de drenaje $V_D$ debe ser mayor que $V_{GS} - V_{th}$ para permanecer en la región lineal.
3. Análisis de voltaje DC:
   • Mide el voltaje $V_{DS}$ (voltaje entre drenaje y fuente) y asegúrate de que $V_{DS}$ es suficientemente grande para que el transistor permanezca en la región lineal.

1. Establecer el punto de operación ($Q$-point):
   • Utiliza resistores $R_s$ y $R_d$ para establecer el voltaje y corriente adecuados. Por ejemplo, si deseas que $I_D$ sea 1A, entonces $V_{GS}$ debe ser un valor que permita que el MOSFET opere en la región lineal con esta corriente.
2. Verificación y ajuste de $V_{GS}$:
   • Ajusta $V_{in}$ (DC) hasta que $V_{GS}$ sea mayor que $V_{th}$ pero a un nivel adecuado para la amplificación. Puedes medir $V_{GS}$ con un multímetro.

1. Medición de voltaje:
   • Con un multímetro, mide los siguientes voltajes:
     • $V_{GS}$ (voltaje entre la puerta y la fuente)
     • $V_{DS}$ (voltaje entre el drenaje y la fuente)
2. Confirmación de la región lineal:
   • Confirma que $V_{GS} > V_{th} \approx 2-4V$.
   • Confirma que $V_{DS} > V_{GS} - V_{th}$.

• Osciloscopio:
  • Conecta un osciloscopio para observar la señal de salida. La señal sinusoidal de salida debe ser una versión amplificada de la señal de entrada (sin distorsiones severas).

• Si $V_{GS} = 5V$ y $V_{th} = 3V$, entonces $V_{DS}$ debe ser mayor que $2V$ para que el transistor esté en la región lineal.
• Si medir $V_{GS} > 3V$ y $V_{DS} > 2V$, entonces tu MOSFET estaría funcionando como amplificador.

1. Asegúrate de que el voltaje $V_{GS}$ esté por encima del umbral $(V_{th}\approx 2-4 V)$ y adecuado para la amplificación.
2. Verifica que el voltaje $V_{DS}$ sea suficientemente grande $(V_{DS} > V_{GS} - V_{th})$.
3. Utiliza un osciloscopio para observar la forma de onda de salida, asegurándote de que la señal senoidal esté amplificada correctamente.

1. Voltaje de umbral (Vth) del IRF530: Aproximadamente 2-4V.
2. Voltaje de puerta a fuente (VGS): Debe ser mayor que 4V para mantener al transistor en la región lineal.
3. Punto de operación (Q-point): Supongamos que estamos usando un VGS de 5V para encontrarnos cómodamente por encima del umbral y mantener el MOSFET en la región de amplificación.
4. Amplitud de la señal de Entrada (Vp): Debemos asegurarnos de que al superponerse con el punto de operación no lleve al transistor ni a corte ni a saturación.

• Condición de saturación: Si la señal de entrada baja demasiado, el VGS efectivo podría acercarse al umbral y entrar en corte. Si añadimos una señal senoidal de amplitud máxima $V_{in(max)}$:

• Amplitud pico máxima de la señal de entrada (Vp): $Vp_{max} < 1V$
• Amplitud pico a pico de la señal de entrada (Vpp): $Vpp_{max} < 2V$

1. Fuente de alimentación DC: Proporcionar un voltaje fijo a la puerta del MOSFET.
2. Superposición de señal AC: Acoplar la señal AC a la puerta junto con el componente DC.

• Fuente de alimentación DC ($V_{bias}$): Proporciona el voltaje de polarización necesario.
• Resistores divisor de tensión ($R1$ y $R2$): Dividen $V_{dd}$ para obtener $V_{bias}$ adecuado en la puerta del MOSFET.
• Condensador de acoplamiento ($C_{in}$): Acopla la señal AC de entrada al nodo de la puerta del MOSFET.

1. Divisor de voltaje para polarización DC:
   • Conectar $V_{dd}$ al nodo del divisor de voltaje observado por los resistores $R1$ y $R2$.
   • Conectar $R1$ entre $V_{dd}$ y el nodo de la puerta del MOSFET.
   • Conectar $R2$ entre el nodo de la puerta del MOSFET y tierra (GND).
   • La combinación de estos dos resistores establece $ V_{bias} $ en la puerta del MOSFET.
2. Acoplamiento de la señal de entrada (AC):
   • Conectar la señal de entrada (señal senoidal de 69 kHz) a través de un condensador ($C_{in}$) al nodo de la puerta del MOSFET.

• Conectar $V_{dd}$ a R1:1.
• Conectar R1:2 al nodo de la puerta (G) del MOSFET (IRF530).
• Conectar R2:1 al nodo de la puerta (G) del MOSFET.
• Conectar R2:2 a GND.
• Conectar la señal AC de entrada ($V_{in}$) a C_in:1.
• Conectar C_in:2 al nodo entre R1:2, R2:1, y la puerta del MOSFET.

• Divisor de voltaje:
  • Si $V_{dd} = 30V$ y deseas establecer un $V_{bias}$ de alrededor de 5V:
    • Seleccionar $R1 = 100k\Omega$ y $R2 = 22k\Omega$.
    • Calcular $V_{bias} = V_{dd} \cdot \frac{R2}{R1 + R2} \approx 5.5V$.
• Condensador de acoplamiento:
  • Asegurar una capacidad suficiente para permitir la señal de 69 kHz sin atenuación.
  • Utilizar un valor de 220 nF como calculado anteriormente.

• Polarización DC:
  • Usar un divisor de voltaje con resistores (100kΩ y 22kΩ) para establecer un $ V_{bias} $ de aproximadamente 5V en la puerta.
• Superposición de señal AC:
  • Acoplar la señal de entrada de 69 kHz con una amplitud pico menor a 1V mediante un condensador de entrada de 220 nF.

• $V_{bias}$ sea superior al voltaje umbral del MOSFET ($V_{th}$ ≈ 2-4V).
• Añadir una señal AC de amplitud $ Vp_{max} < 1V $, que representa la limitación calculada previamente, para mantener el MOSFET en la región lineal.

• Fuente de alimentación DC externa ($V_{bias}$) ≈ 5V.
• Resistores y condensadores (mismos valores de cálculo previos).
• Condensador de acoplamiento para la señal AC ($C_{in}$) de 220 nF.

1. Fuente de polarización DC (Offset):
   • Conectar la fuente DC ($V_{bias}$) a la puerta (G) del MOSFET a través de un resistor.
2. Acoplamiento de la señal de entrada (AC):
   • Conectar la señal de entrada mediante un condensador de acoplamiento a la puerta del MOSFET.
   • Establece un resistor a tierra desde el nodo de la puerta del MOSFET para estabilizar el voltaje de polarización.

• Resistor de polarización (R1):
  • Conectar $ V_{bias} $ a R1:1.
  • Conectar R1:2 al nodo de la puerta (G) del IRF530.
• Condensador de entrada (C1):
  • Conectar la señal de entrada a C1:1.
  • Conectar C1:2 al nodo de la puerta del IRF530.
• Resistor de estabilización (R2):
  • Conectar R2:1 al nodo de la puerta del IRF530.
  • Conectar R2:2 a tierra (GND).

• Conectar $ V_{bias} $ a R1:1.
• Conectar R1:2 al nodo de la puerta (G) del IRF530.
• Conectar $V_{in}$ a C1:1.
• Conectar C1:2 al nodo de la puerta del IRF530.
• Conectar R2:1 al nodo de la puerta del IRF530.
• Conectar R2:2 a GND.

• Fuente $V_{bias}$ aproximado de 5V.
• Resistor de polarización (R1) del orden de 100kΩ.
• Resistor de estabilización (R2) del orden de 10kΩ.
• Condensador de acoplamiento (C1) de 220 nF.

1. División de polarización DC (Bias) con Resistor y Fuente DC:
   • La fuente externa ($V_{bias}$) y el resistor $R1$ establecen la polarización adecuada en la puerta del MOSFET, utilizando un punto de voltaje fijo. El resistor $R2$ estabiliza la polarización y fija el punto de operación.
2. Acoplamiento de la señal AC:
   • La señal de entrada AC ($V_{in}$) se acopla mediante el condensador $C1$ al nodo de la puerta del MOSFET para superponer la señal a la polarización DC.

• Fuente de Polarización DC y Resistor ($R1$):
  • Conectar $ V_{bias} $ a $R1:1$.
  • Conectar $R1:2$ al nodo de la puerta del IRF530.
• Condensador de Acoplamiento ($C1$):
  • Conectar la señal de entrada ($V_{in}$) a $C1:1$.
  • Conectar $C1:2$ al nodo de la puerta del IRF530.
• Resistor de Estabilización ($R2$):
  • Conectar $R2:1$ al nodo de la puerta del IRF530.
  • Conectar $R2:2$ a tierra (GND).

        Vbias     
          |        
         [R1]        
          |------[C1]--- Signal AC
          |        |
         [IRF530]  
          |        
         [R2]      
          |        
         GND       

• Nodos de interés:
  • Nodo de puerta del IRF530: Es donde se encuentran el $V_{bias}$ de $R1$, el AC de $C1$, y el estabilizador de $R2$.

• Polarización DC mediante R1 y Fuente DC:
  • Conectar $ V_{bias} $ a R1:1.
  • Conectar R1:2 al nodo de la puerta (G) del IRF530.
• Acoplamiento de señal AC mediante C1:
  • Conectar la señal de entrada (AC) a C1:1.
  • Conectar C1:2 al nodo de la puerta (G) del IRF530.
• Estabilización mediante R2:
  • Conectar R2:1 al nodo de la puerta (G) del IRF530.
  • Conectar R2:2 a tierra (GND).

1. Fuente de alimentación DC ($V_{dd}$): 30V
2. Voltaje de polarización DC en la puerta ($V_{bias}$): ≈ 5V
3. Voltaje umbral del MOSFET ($V_{th}$): ≈ 2-4V
4. Corriente de drenaje deseada ($I_D$): Aproximadamente 1A (típicamente deseable para un amplificador)
5. Ganancia deseada ($A_v$): 3 (para amplificar de 10Vpp a 30Vpp)
6. Señal de entrada AC máxima ($V_{in(\text{max})}$): V_{GS} - V_{th} \implies 24V > 5V - 3V \implies 24V > 2V$

• Resistor de Fuente ($R_s$): 2Ω
• Resistor de Drenaje ($R_d$): 6Ω

• Conectar $V_{dd}$ a R1:1.
• Conectar R1:2 al nodo del drenaje del IRF530.
• Conectar el nodo de la fuente del IRF530 a R2:1.
• Conectar R2:2 a GND.
• Conectar $V_{\text{bias}}$ a R3:1.
• Conectar R3:2 al nodo de la puerta del IRF530.
• Conectar la señal de entrada (AC) a C1:1.
• Conectar C1:2 al nodo de la puerta del IRF530.
• Conectar R4:1 (resistancia de polarización a tierra) al mismo nodo y a GND.

• $R_d$: 6Ω
• $R_s$: 2Ω
• $R3$ (Resistor de Polarización a Fuente DC $V_{\text{bias}}$): 100kΩ
• $R4$ (Resistor a Tierra): 10kΩ
• Capacitor de Acoplamiento $C1$: 220nF

1. Ajuste de $V_{dd}$: Incrementar el valor.
2. Ajuste de $R_d$ y $R_s$: Para mantener la ganancia y asegurar la operación en región lineal.

• Asumamos $I_D = 1A$ (como en el diseño anterior).

• Asumimos que incremento $R_d$ en proporción a la ganancia deseada.

• Para asegurarnos de que $V_d$ sea suficientemente grande

• Nuevo valor para $R_d: Ajustar en función de incrementos buscando precisión. $8 - 10 \Omega$
• Nuevo valor para $R_s: Mantener abajo para 2 ohms.

1. Conexión básica la misma.
2. Incrementada Proporciones:

• Conectar con Fuente Incrementada y medir. $V_d$ Final Real Aumento permisible/seguridad del espacio.