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Dispositivos y circuitos electrónicos 1

Amplificadores

de potencia

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Dispositivos y circuitos electrónicos 1

Amplificadores de potencia

Objetivos de diseño

• Maximizar la ganancia de potencia

• Maximizar el rendimiento

• Se supone que la ganancia de tensión ya la

aportan las etapas previas

• Se debe considerar las etapas excitadoras

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Amplificadores de potencia

Clases de amplificadores de potencia

• CLASE A – Circula corriente por el terminal de salida durante todo el ciclo de la señal de entrada.

• CLASE B – Circula corriente por el terminal de salida durante 180º del ciclo de la señal de entrada.

• CLASE AB – Circula corriente por el terminal de salida durante un ángulo de la señal de entrada tal que 180º < Θ < 360º .

• CLASE C – Circula corriente por el terminal de salida durante un ángulo de la señal de entrada menor de 180º

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Amplificadores clase B

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Amplificadores clase B

Potencia y rendimiento

Potencia media entregada por la fuente:

Potencia media en la carga:

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Amplificadores clase B

Potencia y rendimiento

Rendimiento:

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Amplificadores clase B

Potencia y rendimiento

Potencia en los dispositivos:

PD = PF-PL

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Amplificadores clase B

Potencia y rendimiento

Potencia máxima en los dispositivos:

Contemplando la potencia en reposo:

Para fuente simple:

L

F

L

FMAXD R

V

R

VP

22

2)( 2,02 ≈=

π

QL

FTOTALMAXD P

R

VP +≈

2

)( 2,0

QL

STOTALMAXD P

R

VP +≈

20

2

)(

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Amplificadores clase B

Resumen y observaciones:

• La expresión 4 es un buen punto de partida para el

cálculo pero las potencias disipadas reales son mayores

• Las expresiones 2 y 3 no se dan simultáneamente

• La expresión 5 es de cumplimiento permanente

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Amplificadores clase B

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Amplificadores clase B

Análisis de la potencia instantánea disipada en

los dispositivos:

Cálculo de la ubicación de la potencia máxima

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Amplificadores clase B

Caso a): Máxima potencia de fuente

Caso b): Máxima potencia de los dispositivos

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Amplificadores clase B

Caso c): Máxima potencia a 90º

Caso d):

El máximo se sigue dando a 90º

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Amplificadores clase B

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Amplificadores clase ABSe pretende que la etapa de salida tenga una pequeña corriente de continua

circulando en forma constante en ausencia de señal.

El circuito propuesto es excitado por una fuente de corriente tiene como objetivo fijar la

tensión Colector Emisor.

��� =��

��+ 1 × ���

���

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Amplificadores clase ABSimulación del circuito, para R1 = R2 = 1K.

1 v(3)

3.00m 9.00m 15.0m 21.0m 27.0miv3 in amperes

200m

600m

1.00

1.40

1.80

v(3

) in

vo

ltsP

lot1

1

3

I11

R11k

R21k

Q12N2222

V3

IV3

1.48V

700mV

� ≅∆���

∆�� ������

~10����

Impedancia del

multiplicador

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Amplificadores clase ABConexión del circuito multiplicador de VBE a una etapa de potencia clase B.

Conexión en Salida CC Conexión en Salida EC

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Amplificadores clase AB

Ganancia de tensión

Media – Baja

excursión de salida.

Esquema general de un amplificador.

Ganancia de tensión

Alta – Alta excursión

de salida.

Ganancia unitaria –

Alta Ganancia de

corriente.

Sumador Amplif de

Corriente

Amplif

de Tensión

Adaptador de

impedancias

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Amplificadores clase AB

Esquema general de un amplificador.

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Amplificadores clase AB

Esquema general de un amplificador.

Amplificador CLASE BAmplificador CLASE A

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Amplificadores clase AB

Amplificador CLASE AB

R2 permite ajustar

corriente de

reposo

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Amplificadores clase AB

Amplificador CLASE AB con transistor

R2 y R10 permiten

ajustar corriente de

reposo