Amplificador de potencia

PONTIFICIAUNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

TEMA: DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO DE ALTA POTENCIA

OBJETIVO:
* Diseñar un amplificador de potencia utilizando el circuito integrado LM1875.
INTRODUCCIÓN:
La primera clasificación que podemos hacer con los amplificadores viene determinada por las frecuencias con las que van a trabajar.
Si lasfrecuencias están comprendidas dentro de la banda audible los amplificadores reciben el nombre de amplificadores de audio frecuencia o amplificadores de Baja frecuencia. (amplificadores A.F. o amplificadores B.F., respectivamente).
En el tema anterior veíamos que en las transmisiones vamos a utilizar otros amplificadores que trabajan con la gama alta de frecuencias, las radio frecuencias(amplificadores de R.F).
Dentro de las dos gamas de amplificadores vistas, también, podemos hacer una clasificación atendiendo a su forma de trabajo:
a) Amplificadores de tensión: son los que su principal misión es suministrar una tensión mayor en su salida que en su entrada
b) Amplificadores de potencia: aquellos que, aparte de suministrar una mayor tensión, suministran también un mayor corriente(amplificación de tensión y amplificación de corriente y, por ende, amplificación de potencia)
Podemos, según esto, tener: amplificadores de tensión (tanto para B.F. como para R.F.) y amplificadores de potencia (también, para ambas gamas de frecuencias). En este tema únicamente vamos a entrar en los amplificadores de potencia, que son los que nos interesan para iniciar el campo de las R.F., el restolos damos por estudiados y aprendidos (porque son los montajes de amplificadores que se estudian en los principios básicos).
Clases de amplificadores de potencia
Los transistores y amplificadores integrados que se utilizan para procesar señales son de baja potencia y solo tienen capacidad de generar en sus salidas tensiones en el rango de voltios, proporcionar intensidades en el rango de losmiliamperios, y en consecuencia, transferir a las cargas conectadas a su salida, potencias en el rango de miliwatios o décimas de watios.

En muchas aplicaciones dentro de los sistemas de instrumentación, tales como en el control de pequeños motores, en el gobierno de sistemas de altavoces, etc., se necesitan proporcionar potencias en el rango de las decenas o centenas de watios, y para conseguirlose requiere utilizar amplificadores de media potencia.

Un amplificador de potencia es aquel cuya etapa de salida se ha diseñado para que sea capaz de generar uno rangos de tensión e intensidad más amplios de forma que tenga capacidad de transferir a la carga la potencia que se requiere. Cuando se diseñan utilizando amplificadores operacionales, un amplificador de potencia consiste en una etapade baja potencia basada en un amplificador operacional, a la que se dota de una etapa (interna o externa) de potencia, con ganancia reducida, (habitualmente 1) pero con capacidad de suministrar las intensidades que se necesitan. Para seguir manteniendo los beneficios de la realimentación, la etapa de potencia debe estar incluida dentro del bucle de realimentación.

El amplificador operacionalproporciona la alta ganancia que se necesita en el bucle de realimentación para reducir la no linealidad y distorsión que introduce la etapa de potencia.

Sin embargo, en estas configuraciones, la posible ganancia extra de la etapa de potencia, y las cargas reactivas, introducen nuevos problemas de estabilidad.

En este tema solo se tratan etapas de media o baja potencia, para bajafrecuencias,
realizables mediante circuitos con dispositivos semiconductores y sin la utilización de transformadores. No obstante, los problemas que se plantean son similares a los que se presentan en alta frecuencia, o para potencias más altas.

Las etapas de potencias se clasifican en función del punto de trabajo en que se polarizan los dispositivos de potencia, y en la fracción del ciclo de señal...