Electronica

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
NÚCLEO ARAGUA
SEDE MARACAY

COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

AMPLIFICADORES RF

Alumnos:
Thaimar Barco CI: 20008216
Luis Carrera CI: 20760022
Sección: TED802

Maracay Enero de 2011
El amplificador depotencia (PA) es la última etapa del emisor. Tiene la misión de amplificar la potencia de la señal (no necesariamente la tensión) y transmitirla a la antena con la máxima eficiencia.

Clasificación de los amplificadores de potencia

Los amplificadores de potencia tradicionales emplean dispositivos activos (BJT o MOSFET) que se comportan como fuentes de corriente controladas por tensión. Estos seclasifican atendiendo a la fracción del periodo de la señal en que los dispositivos permanecen en conducción. Si la entrada es una función sinusoidal, su argumento se incrementa 360º a cada periodo de señal. La fracción del periodo en que los dispositivos conducen se mide por el semiángulo de conducción, θ, que está comprendido entre 0 y 180º. Se definen tres clases:
Clase A θ = 180º (conducensiempre)
Clase B θ = 90º (conducen medio periodo)
Clase C θ < 90º (conducen menos de medio periodo)
Cuanto menor es θ mayor es la eficiencia pero menor es la linealidad.
Existe otro tipo de amplificadores de potencia donde los dispositivos funcionan en conmutación. Actúan como interruptores que pasan alternativamente de corte a conducción. La eficiencia es teóricamente del 100% puesto que uninterruptor ideal no consume potencia en ninguno de los dos estados: en corte i = 0 y en conducción v = 0. En la práctica la eficiencia se reduce porque hay pérdidas de potencia durante el transitorio de conmutación. Por eso se han ideado diferentes esquemas que minimizan estas pérdidas. Estos amplificadores reciben distintos nombres (clase D, E, F,…) a partir del momento en que se les reconoce suinnovación respecto a los existentes.
* Clase A
En este tipo de amplificador el elemento activo está siempre en zona activa si es un BJT, o en saturación si se trata de un MOSFET. De todos es el que produce menos distorsión, pero también el que tiene menor rendimiento.
La única diferencia respecto al EC básico es que se ha sustituido la resistencia de colector por una inductancia de granvalor para mejorar el rendimiento.

Figura 1 esquema de un amplificador clase A con BJT
En RF los valores de RL están normalizados para una aplicación determinada, los más frecuentes son 50, 75 y 300 Ω, aunque en frecuencias altas se usa generalmente 50 Ω. Cuando se trata de amplificar señales de RF de banda estrecha se suele poner en paralelo con RL un circuito LC sintonizado, pero en el clase Ano es imprescindible.

En reposo la tensión sobre la inductancia es nula por lo que VCEQ = VCC. Pero la inductancia mantiene una corriente constante ICQ, es decir que para c.a. se comporta como un circuito abierto.

Figura 2 tensiones de entrada y salida en el amplificador clase A
Los márgenes de variación de Vo, aproximando VCE,sat = 0, son
(Saturación) (Reposo) (Corte)
–VCC ← 0 → ICQRLLa amplitud máxima de Vo, Vp, que se puede lograr es VCC y para eso es necesario que ICQRL > VCC
La potencia entregada a la carga es
SO=VP22RL
Y el consumo de potencia, despreciando la potencia consumida para polarizar el BJT, es
SD=ICQVCC

El rendimiento máximo se obtiene cuando Vp = VCC y ICQRL = VCC, entonces

nmax=50%

El consumo de potencia es independiente del nivel de señal.Cuando no hay señal el rendimiento es nulo y además toda la potencia consumida se disipa en el transistor.
* Clase B
En el amplificador clase B los elementos activos están en zona activa si es un BJT, o en saturación si se trata de un MOSFET, la mitad del tiempo en cada ciclo de la señal.
Sin embargo el amplificador clase B que vamos a analizar, se trata del que utiliza dos transistores...