Amplificadores De Audio
Páginas: 6 (1386 palabras)
Publicado: 28 de octubre de 2012
Amplificador de audio
CLASIFICACIÓN DE LOS AMPLIFICADORES
Según la frecuencia de las señales a amplificar
• De Corriente Continua. Entre 0 y algunos hercios.
• De Audiofrecuencia. Entre 20Hz y 20KHz.
• De Radiofrecuencia. Entre 20KHz y varios cientos de MHz.
• De Videofrecuencia. También llamados de banda ancha, entre 30Hz y 15MHz.
Según el funcionamiento de los transistores desalida
• Lineales. Los transistores trabajan en zona lineal.
• De conmutación. Los transistores de salida trabajan en conmutación, on - off.
Atendiendo al punto estático de funcionamiento, punto Q. Ver figura.
* CLASE A.
* CLASE B.
* CLASE AB.
* CLASE C.
* CLASE D.
ANALISIS
Un amplificador de audio siempre está formado por tres etapas en cascada:
La primeraetapa presenta una impedancia relativamente alta al generador de señal y aporta una ganancia de tensión baja
La segunda etapa tiene una ganancia de tensión alta
La tercera etapa actúa como adaptador de impedancias con la carga
En conjunto este diseño presenta relativa alta distorsión y sus impedancias de entrada y salida no logran acercarse a las del amplificador ideal.
En el diseño sepuede usar un par diferencial
Se mejora la tensión de offset de entrada por ser simétrico, lo que permitirá reducir el corrimiento de la tensión de salida (lo cual es útil cuando se elimina el capacitor de acoplamiento de salida a la carga.
AMPLIFICADOR EN CLASE AB
Este tipo de amplificadores funcionan básicamente como los amplificadores en clase B, excepto en el que se inyecta una pequeñacorriente de polarización para que ya estén conduciendo previamente a la llegada de la señal. No se diseñan en clase A. Se diseñan casi en corte, pero sin llegar a estar en ese estado. De esta forma se consigue eliminar la distorsión de cruce.
La principal dificultad es conseguir la estabilidad del punto de funcionamiento. Se debe garantizar que los transistores no entrarán en corte. La mejorsolución es recurrir al espejo de corriente.
El espejo de corriente se basa en la conexión en paralelo de dos diodos iguales. Si son iguales y tienen la misma curva característica, por los dos diodos circula la misma corriente puesto que los puntos de funcionamiento son idénticos. Para una misma tensión ánodo cátodo en los dos diodos se tiene una misma corriente en cada uno de ellos.
Si el diodo yel transistor son de silicio se pueden considerar iguales la tensión en extremos del diodo y la tensión entre base y emisor. En el siguiente esquema, la corriente que circula por el diodo es la misma que circula por la unión base emisor. Es decir:
Si la corriente Io que circula por la resistencia R permite despreciar la que se deriva por la base, la corriente que circule por el diodo seráprácticamente Io. Esto se puede considerar si se cumple:
I0>10Ib
La corriente de colector es:
Ic=Vc-0.7R
Para evitar problemas térmicos se coloca en serie con el emisor una resistencia de potencia de 0.47 W
Estos conceptos se emplean en el diseño del siguiente amplificador de potencia en clase AB:
El transistor Q1 polarizado por R1 y R2 se comporta como una fuente de corriente:Ie≈Ic≈Vb-0.7R4
La corriente Ic en régimen estático es constante. La corriente por los diodos D1 y D2 también lo es. La polarización de los transistores queda garantizada al estar los diodos en paralelo con las uniones base emisor.
Para alterna, los diodos se comportan como una resistencia dinámica por estar polarizados en el primer cuadrante. Las bases para alterna están unidas. Para minimizar lasdiferencias puede conectarse entre ambas un condensador.
En reposo, la tensión continua en extremos de la carga debe ser 0 voltios. Se ajustará retocando ligeramente la resistencia R4 o la resistencia R3.
Si se introduce una señal variable en la entrada, Q1 la amplifica. A la salida de Q1, Q2 amplifica el semiperiodo positivo y Q3 el negativo. En el altavoz, RL, se tiene la señal reconstruida....
CLASIFICACIÓN DE LOS AMPLIFICADORES
Según la frecuencia de las señales a amplificar
• De Corriente Continua. Entre 0 y algunos hercios.
• De Audiofrecuencia. Entre 20Hz y 20KHz.
• De Radiofrecuencia. Entre 20KHz y varios cientos de MHz.
• De Videofrecuencia. También llamados de banda ancha, entre 30Hz y 15MHz.
Según el funcionamiento de los transistores desalida
• Lineales. Los transistores trabajan en zona lineal.
• De conmutación. Los transistores de salida trabajan en conmutación, on - off.
Atendiendo al punto estático de funcionamiento, punto Q. Ver figura.
* CLASE A.
* CLASE B.
* CLASE AB.
* CLASE C.
* CLASE D.
ANALISIS
Un amplificador de audio siempre está formado por tres etapas en cascada:
La primeraetapa presenta una impedancia relativamente alta al generador de señal y aporta una ganancia de tensión baja
La segunda etapa tiene una ganancia de tensión alta
La tercera etapa actúa como adaptador de impedancias con la carga
En conjunto este diseño presenta relativa alta distorsión y sus impedancias de entrada y salida no logran acercarse a las del amplificador ideal.
En el diseño sepuede usar un par diferencial
Se mejora la tensión de offset de entrada por ser simétrico, lo que permitirá reducir el corrimiento de la tensión de salida (lo cual es útil cuando se elimina el capacitor de acoplamiento de salida a la carga.
AMPLIFICADOR EN CLASE AB
Este tipo de amplificadores funcionan básicamente como los amplificadores en clase B, excepto en el que se inyecta una pequeñacorriente de polarización para que ya estén conduciendo previamente a la llegada de la señal. No se diseñan en clase A. Se diseñan casi en corte, pero sin llegar a estar en ese estado. De esta forma se consigue eliminar la distorsión de cruce.
La principal dificultad es conseguir la estabilidad del punto de funcionamiento. Se debe garantizar que los transistores no entrarán en corte. La mejorsolución es recurrir al espejo de corriente.
El espejo de corriente se basa en la conexión en paralelo de dos diodos iguales. Si son iguales y tienen la misma curva característica, por los dos diodos circula la misma corriente puesto que los puntos de funcionamiento son idénticos. Para una misma tensión ánodo cátodo en los dos diodos se tiene una misma corriente en cada uno de ellos.
Si el diodo yel transistor son de silicio se pueden considerar iguales la tensión en extremos del diodo y la tensión entre base y emisor. En el siguiente esquema, la corriente que circula por el diodo es la misma que circula por la unión base emisor. Es decir:
Si la corriente Io que circula por la resistencia R permite despreciar la que se deriva por la base, la corriente que circule por el diodo seráprácticamente Io. Esto se puede considerar si se cumple:
I0>10Ib
La corriente de colector es:
Ic=Vc-0.7R
Para evitar problemas térmicos se coloca en serie con el emisor una resistencia de potencia de 0.47 W
Estos conceptos se emplean en el diseño del siguiente amplificador de potencia en clase AB:
El transistor Q1 polarizado por R1 y R2 se comporta como una fuente de corriente:Ie≈Ic≈Vb-0.7R4
La corriente Ic en régimen estático es constante. La corriente por los diodos D1 y D2 también lo es. La polarización de los transistores queda garantizada al estar los diodos en paralelo con las uniones base emisor.
Para alterna, los diodos se comportan como una resistencia dinámica por estar polarizados en el primer cuadrante. Las bases para alterna están unidas. Para minimizar lasdiferencias puede conectarse entre ambas un condensador.
En reposo, la tensión continua en extremos de la carga debe ser 0 voltios. Se ajustará retocando ligeramente la resistencia R4 o la resistencia R3.
Si se introduce una señal variable en la entrada, Q1 la amplifica. A la salida de Q1, Q2 amplifica el semiperiodo positivo y Q3 el negativo. En el altavoz, RL, se tiene la señal reconstruida....
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