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Laboratorio de Microelectrónica – FCEIA – UNR
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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Dispositivos y circuitos electrónicos 1
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