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AMPLIFICADORES CLASE AB.

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by

Paul Vintimilla Tapia

on 12 November 2013

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Transcript of AMPLIFICADORES CLASE AB.

AMPLIFICADORES CLASE AB.
Características.
Con señales grandes se comportan como un clase B, pero con señales pequeñas no presentan la distorsión de cruce por cero de la clase B.
Tienen dos transistores de salida, como los de clase B, pero a diferencia de estos, tienen una pequeña corriente de polarización fluyendo entre los terminales de base y la fuente de alimentación, que sin embargo no es tan elevada como en los de clase A.
Amplificador Clase AB.
Es un tipo híbrido de amplificador, el cual combina las características de los amplificadores clase A y clase B con el fin de aprovechar sus ventajas. Este tipo de amplificador elimina la distorsión por cruce de cero voltios y tiene una eficiencia alta, aunque no es tan eficiente como el amplificador clase B, ni tan lineal como el amplificador clase A.
Aspectos de un Amplificador de Potencia.
La temperatura de la unión limita la disipación de potencia del transistor. Esta temperatura oscila entre 150 y 200° C.
Al aumentar la superficie del encapsulado del transistor, se consigue que el calor se libere más fácilmente al aire circundante.
Los transistores de potencia elevada tienen el colector conectado directamente al encapsulado.
Características.
Su nivel de eficiencia es inferior al 50%, menor cuanto mayor nivel tenga la corriente de polarización. Por tanto, superior a los de clase A e inferior a los de clase D.
Este diseño es un compromiso entre la eficacia de los amplificadores clase B por lo que pueden ser mucho más ligeros, eficientes y sin generar tanto calor.
Introducción: Amplificador de Potencia.
Un amplificador de potencia es un circuito electrónico que permite elevar la potencia de la señal en su entrada. Permite convertir una señal débil en una señal fuerte, de mayor potencia. La linealidad depende del tipo de configuración, y la eficiencia dependen tanto del tipo de configuración, como los semiconductores utilizados para implementarlo.
Paul Barros
Sebastián COntreras.
Xavier Mora.
Paul Vintimilla.

Características.
Disipan potencia pero tiene la característica de que cuando no existe señal de entrada la disipación de potencia del transistor es cero, pues ambos estarán en cortocircuito, con una ligera polarización directa.
Cuando existe señal de entrada la disipación de potencia del transistor se hace significativa y depende de la proporción de recta de carga que se utilice.

Funcionamiento
Se polariza ligeramente los transitores en corriente directa, con lo que el ángulo de conducción es ligeramente mayor que 180°.
Se define como un ángulo de conducción entre 180° y 360°. En esta clase de funcionamiento, el dispositivo de salida del amplificador conduce menos del 100% de ciclo, pero más del 50%.
Su funcionamiento produce una distorsión mayor que la amplificación Clase B. Se podría hablar de una Clase B sobrealimentada.
Circuito Push-Pull
El divisor de tensión formado por R1 y R2, permite eliminar la distorsión de cruce, a base de permitir la circulación de una pequeña corriente.
Los transistores polarizados operan en contrafase.
Su funcionamiento lo hace de forma lineal en ausencia de señal.
Las salidas dan tensión nula y el flujo de corriente es nulo en ausencia de señal.
Los dos transistores tienen aplicada una ligera polarización directa a través de R1 , de forma que pasa por ellos una corriente en ausencia de señal, y por tanto no sufren problemas de distorsión de cruce.
El circuito consta de una alimentación bipolar.
Push Pull con Acoplado con Transformador
Operación:

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 señal entregada a la carga.
Durante el segundo semiciclo de la señal de entrada, Q2 conduce, en tanto que 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.
Distorción de Cruce.
El término distorsión de cruce se refiere a que durante el cruce de la señal de positiva a negativa (o viceversa) no hay linealidad en la señal de salida. Esto se deriva de que el circuito no proporciona una conmutación exacta de un transistor apagado y del otro encendido en la condición de voltaje cero. Ambos transistores pueden estar parcialmente apagados, de modo que el voltaje de salida no sigue la entrada en torno a la condición de voltaje cero.
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. En tanto se aplique una sola señal de entrada a la base de ambos transistores de tipo opuesto, conducirán durante los semiciclos opuestos de la entrada. 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. Durante un ciclo completo de entrada, a través de la carga se desarrolla un ciclo completo de la señal de salida. Una desventaja del circuito es que necesita dos fuentes de voltaje distintas.
Ventajas y Desventajas
Ventajas:

Elimina la distorción de cruce.

Desventajas:

Mayor consumo de potencia debido a que circula corriente en reposo.
Menor rendimiento.
Operación en CD.
La operación de este transistor viene dada por la siguiente relación:

IB~0

A pesar de que esto es una aproximaxión, existe una leve circuilación de corriente por la base de cada uno de los transistores. En otras palabras la polarización de la unión base emisor debe ser aproximada a nula.
Recta de Carga
La resistencia del devanado de un transformador determina la recta de carga de cd para el circuito. En general, esta resistencia de cd es pequeña (idealmente de 0) y, una recta de carga de cd de 0 es una línea recta vertical. La resistencia del devanado de un transformador práctico sería de algunos ohms, pero en el análisis sólo consideraremos el caso ideal. No hay caída de voltaje de cd a través de la resistencia de carga de cd de 0, y la recta de carga se traza verticalmente recta a partir del punto de voltaje.
Análisis en CA: Recta de Carga
Para realizar un análisis de ca, es necesario calcular la resistencia de carga de ca vista al examinar el lado primario del transformador, y luego trazar la recta de carga de ca en la característica de colector. La resistencia de carga reflejada se calcula del valor de la carga conectada a través del secundario y la relación de vueltas del transformador.
Potencia.
Potencia de la Fuente:


Potencia de Salida:


Potencia disipada como calor:


Eficiencia:
Ejemplo.
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