Reporte de amplificadores retroalimentados

INTRODUCCION

Como bien sabemos los elementos activos utilizados en los amplificadores electrónicos, como son las válvulas, transistores bipolares, o transistores de efecto de campo, presentan, junto a la ventaja de permitir obtener una gran ganancia, varios defectos que entorpecen su aplicación, unos de los principales defectos son por ejemplo:

La variación o deriva de dichos parámetroscon la temperatura, o por envejecimiento, o por cambio en las condiciones de polarización, que ocasiona fluctuaciones en la ganancia.

La no linealidad de sus características de transferencia, como son las saturaciones y cortes, y el efecto que producen es una distorsión no lineal, es decir, con agregado de componentes armónicas que no están presentes en la señal original.

Una respuesta enfrecuencia insuficiente o inadecuada. También produce distorsiones, aunque en este caso de carácter lineal, vale decir que las frecuencias ya existentes en la señal se atenúan o amplifican de un modo no uniforme.

Niveles de impedancia de entrada y salida que en general no se adaptan a las impedancias de la fuente de señal y de la carga respectivamente. La desadaptación a la entrada se traduce enun empeoramiento de la relación señal/ruido, y la de la salida en un desperdicio de potencia y de amplificación.

Un amplificador ideal debería producir a la salida una señal exactamente proporcional a la señal de entrada a través de un factor fijo y definido. Las no idealidades de los amplificadores reales hacen que ello no suceda sino que sea aproximadamente. Es por eso que se utiliza laretroalimentación, logrando así solucionar en gran medida los inconvenientes mencionados.

AMPLIFICADORES RETRO-ALIMENTADOS

RETROALIMENTACION

Antes de estudiar su aplicación a los amplificadores, analizaremos el concepto de realimentación en un sistema genérico. Un sistema con una entrada y una salida se dice que está realimentado cuando se toma una parte de la salida y se la reinyecta en laentrada.

El siguiente diagrama, muestra un sistema general que emplea retro-alimentación. En el mismo el símbolo ω puede representar una señal de voltaje o de corriente.

La señal de salida es ωo.

La red de retro-alimentación, representada por β en el diagrama, normalmente se implementa con un circuito resistivo de dos compuertas - o sea un divisor de voltaje o de corriente en alguna desus formas. De la figura tenemos que:

ωi=ωs-ωf ωo=ωiANF
ωo=ωiANF ωo=ωs-ωfANF
ωf=βωo ωo=ωs-βωoANF
ωo=ωsANF-βωoANF
ANF=ωoωi ωo1+βANF=ωsANF
AF=ωoωs AF=ωoωs=ANF1+βANF

Al término 1+βANF se le conoce como “factor demejoramiento” mientras el término βANF se le conoce como “ganancia de lazo o razón de retorno”.

Si ANF » 1 se puede decir que AF≈1β .

Dado que la red β usualmente se implementa como un divisor de corriente o voltaje,

* La ganancia del amplificador retro-alimentado es insensible a los parámetros del amplificador siempre y cuando βANF » 1.

* Como los divisores envuelven larazón entre dos o más resistencias, errores en las resistencias tienden a cancelarse. También el efecto de cambios en temperatura es grandemente reducido.
La realimentación negativa es ampliamente utilizada en el diseño de amplificadores ya que presenta múltiples e importantes beneficios. Uno de estos beneficios es la estabilización de la ganancia del amplificador frente a variaciones de losdispositivos, temperatura, variaciones de la fuente de alimentación y envejecimiento de los componentes. Otro beneficio es el de permitir al diseñador ajustar la impedancia de entrada y salida del circuito sin tener que realizar apenas modificaciones. La disminución de la distorsión y el aumento del ancho de banda hacen que la realimentación negativa sea imprescindible en amplificadores de audio y...