ESCULEA POLITECNICA DEL EJÉRCITO SEDE LATACUNGA TAREA 1 CONSULTA
INTEGRANTES:
BUSTAMANTE CARLOS
BORJA FABRICIO
AMPLIFICADORES DE POTENCIA Los amplificadores de potencia son convertidores que transforman la energía de la fuente en señal de potencia de salida.
1. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE A La señal de salida varía durante los 360° completos del ciclo. Para lo cual se requiere que el el punto Q se polarice en un nivel en el que al menos la mitad de la excursión de la señal de la salida pueda variar hacia arriba y hacia abajo sin llegar a un voltaje grande que provoque que el voltaje voltaje de alimentación lo limite.
1.1 Amplificadores de potencia clase A serie Este circuito no es el mejor a utilizar como amplificador de señal grande debido a su baja eficiencia de potencia.
SEÑAL DE SALIDA
Figura 1. CIRCUITO AMPLIFICADOR CLASE A
Figura 2. CURVA CARACTERISTICA AMPLIFIACADOR POTENCIA CLASE A
1.1.1 Eficiencia de potencia (ƞ), en Clase A serie La eficiencia de un amplificador representa la cantidad de potencia de ac aplicada (transferida) desde la fuente de dc.
La eficiencia máxima que es en condiciones ideales de máxima excursión de voltaje y corriente es:
% 1.1.2 Potencia, en Clase A Potencia de entrada La potencia del amplificador suministrada por la fuente. Cunado no existe una señal de e ntrada, la corriente de colector ,entonces la potencia que consume de la fuente .
Potencia de salida El voltaje y corriente de salida q varia alrededor del punto Q proporciona potencia de ac a la carga.
Mediante señales rms: La potencia de ac aplicada (Rc) puede expresarse por medio de.
Mediante señales pico: La potencia de ac aplicada la carga puede expresarse por medio de.
Mediante señales pico a pico: La potencia de ac aplicada la carga puede expresarse por medio
de.
1.2 Amplificadores de potencia clase A acoplado por transformador Emplea un transformador para acoplar la señal de salida con la carga.
Figura 1. CIRCUITO AMPLIFICADOR CLASE A
Figura 2. CURVA CARACTERISTICA AMPLIFIACADOR POTENCIA CLASE
1.2.1 Eficiencia Teórica máxima (ƞ) en Clase A acoplado con transformador Para este amplificador, la eficiencia teórica máxima llega hasta 50%.En base a las señales obtenidas mediante el amplificador, la eficiencia es:
( ) Mientras mayor sea el valor de
y menor el valor de , más cerca será la
eficiencia al límite teórico de 50%.
1.2.2 Potencia, en Clase A acoplado con transformador Potencia de entrada La potencia del amplificador suministrada por la fuente. Cunado no existe una señal de
,entonces la potencia que consume de la fuentees .
entrada, la corriente de colector
Potencia de salida La potencia de ac generada a través del primario del transformador es:
2. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE B Este tipo de circuito proporciona una señal que varia durante la mitad del ciclo de la señal de entrada, o durante 180° de la señal. El punto de polarización de cd de la clase B es por consiguiente de 0V, con la salida que varía entonces a partir de este p unto de polarización durante medio ciclo. Se requieren dos operaciones de clase B, una para la salida positiva y otra para la salida negativa. Entonces los semiciclos combinados proporcionan salida durante los 360° de operación.
2.1 Circuitos push-pull acoplados por transformador Durante el primer semiciclo de operación, se hace que el transistor Q1 conduzca, en tanto que el transistor Q2 se apaga. La corriente I1 a través del transformador da como resultado el primer semiciclo de la s eñal entregada a la carga. Durante el segundo semiciclo de la señal de entrada, Q2 conduce y Q1 permanece apagado, y la corriente I2 a través del transformador produce el segundo semiciclo de la carga. Entonces toda la señal desarrollada a través de la carga varía durante el ciclo completo de la operación de la señal.
2.2 Circuitos de simetría complementaria Al usar transistores complementarios (npn y pnp) podemos obtener una salida de ciclo completo a través de una carga con los semiciclos de operación de cada transistor. El transistor npn se polarizará para que conduzca por el semiciclo positivo de la señal, con un semiciclo de la señal a través de la carga. Durante el semiciclo negativo de la señal, el transistor pnp se polariza para que conduzca cuando la entrada se haga negativa. Una desventaja del circuito es que necesita dos fuentes de voltaje distintas y también que muestra distorsión de cruce en la señal de salida, es decir que no hay linealidad en la señal de salida.
2.3Circuitos de simetría casi complementaria En circuitos de amplificador de potencia prácticos, es preferible utilizar transistores npn para ambos dispositivos de alta corriente de salida. Como la conexión push-pull requiere dispositivos complementarios, se debe usar un transistor pnp de alta potencia.
2.4 Potencia Potencia de entrada (cd)
La potencia entregada a la carga por un amplificador se extrae de la fuente o fuentes de alimentación que proporciona la entrada o potencia de cd.
Potencia de salida (ca) Podemos calcular la potencia entregada a la carga mediante las siguientes ecuaciones o fórmulas.
2.5 Eficiencia La eficiencia del amplificador clase B se calcula con la ecuación básica
La eficiencia máxima que se puede obtener es 78.5%
3. AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE AB Es posible polarizar un amplificador en un nivel de dc por encima del nivel de corriente base cero de la clase B y por encima de una mitad de nivel del voltaje de alimentación de la clase A, esta condición de polarización es la clase AB. Para la operación clase AB, la excursión de la señal de salida ocurre entre 180° y 360° y no se trata de una operación clase A ni clase B.
Amplificador Clase AB de simetría complementaria
(a)Modificación del amplificador con simetría complementaria (b)Divisor de voltaje (c) Divisor de voltaje con diodos
SIMULCIONES
CLASE A CLASE B CLASE AB
